Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T06:34:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 282504.pdf: 1512228 bytes, checksum: d45bf57160c2aa54da5d0c2cb218d5a4 (MD5) / Este trabalho apresenta técnicas de análise de estabilidade de sistemas não lineares e estratégias de controle de sistemas chaveados com uma proposta de formulação para máquinas de indução, ambos utilizando LMIs como ferramenta de trabalho. Inicialmente, uma nova técnica para se avaliar a estabilidade local, regional e global de sistemas não lineares é apresentada. Os sistemas podem apresentar não linearidades do tipo polinomial, racional e com incerteza paramétrica, e são utilizadas funções de Lyapunov deste mesmo tipo. A abordagem regional conta com a possibilidade de se utilizar a união de politopos para estimar regiões de atração não convexas e da abordagem global tem-se uma técnica para evitar o crescimento do número de LMIs que ocorre na abordagem politópica. Pretende-se aplicar estas técnicas futuramente nos sistemas não lineares chaveados, como a máquina de indução. Na sequência, é mostrada uma técnica de projeto de estratégias de chaveamento, cujo objetivo principal é garantir estabilidade e desempenho de sistemas comutados. Para isso, a metodologia usada é baseada na teoria de estabilidade de Lyapunov, de modo a descrever as condições necessárias para a lei de chaveamento em forma de LMIs e resolvê-las usando pacotes computacionais existentes. Ao final, é apresentada a modelagem da máquina de indução de maneira genérica, denotando as diferenças para os casos desta operando como motor ou gerador, e a sua forma de acionamento utilizando inversores de tensão. Em seguida, são definidas as LMIs e a estabilidade de sistemas juntamente à suas propriedades básicas para então mostrar o desenvolvimento da estratégia de chaveamento proposta e os resultados atingidos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-22T17:54:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 238261.pdf: 2175401 bytes, checksum: 330b0424b7eebf6e2779fb2278833a1a (MD5) / Apresenta-se neste trabalho o estudo teórico-experimental de um sistema servopneumático destinado ao controle de posição de pás de turbinas de hidrelétricas. O sistema é composto por dois cilindros com haste de dupla ação controlados através de uma servoválvula pneumática, por um sensor de posição e um controlador digital. O sistema é dimensionado para atender aos requisitos comportamentais de um regulador de velocidade de 400KW, permitindo comparar o seu desempenho frente aos sistemas eletro-hidráulicos comumente empregados. Para tanto, desenvolveu-se um modelo não-linear para o servoposicionador pneumático incluindo relações não-lineares de vazão mássica na servoválvula com as pressões e com a tensão de controle. O atuador é modelado empregando equações da continuidade para as câmaras e a equação do movimento leva em consideração o modelo de atrito viscoso variável1. Com base no modelo desenvolvido projeta-se um controlador PID com compensação de zona morta, visando à superação das limitações dinâmicas e não-linearidades intrínsecas do sistema.

Orientador: Paulo José Paupitz Gonçalves / Co-orientador: Marcos Silveira / Banca: Bento Rodrigues de Pontes Junior / Banca: Michael John Brennan / Resumo: O monitoramento da integridade de estruturas e máquinas é um tema que vem tomando importância em diversas aplicações de engenharias. A possibilidade de programar ciclos de manutenção mais otimizados aumenta a disponibilidade do uso de diversos sistemas, desde linhas de produção a sistemas de transporte como aeronaves e veículos terrestres. Uma das formas de avaliar a integridade de um sistema mecânico é feito por meio da captura de sinais de vibração e do uso de sistemas eletrônicos para o pós processamento destes sinais. Neste contexto, o objetivo, o objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de um sistema de baixo custo para monitoramento da integridade de uma estrutura. Sensores piezoelétricos são utilizados para captura de sinais de vibração e um circuito eletrônico foi desenvolvido para o condicionamento destes sinais que são então adquiridos por um microcontrolador lógico programável. Arduino através de um conversor analógico/digital. Para o estudo das variações estruturais, utiliza-se um sistema construído por um motor elétrico com desbalanceamento em seu eixo rotativo sobre uma viga bi-apoiada. Variações estruturais são feitas por acréscimo de massas pontuais ao longo do comprimento da viga, e também por inserção de força magnetometriz interagindo com um imã em um ponto fixo na viga. Os resultados obtidos mostram ser possível monitorar variações estruturais por meio de um sistema de baixo custo com uma análise estatística apropriada no tratamento do sinal / Abstract: Monitoring the integrity of structures and machines is an issue that has been taking importance in several engineering applications. The ability to program more optimized maintenance cycles increases the autonomy of the use of various systems, from production lines to transport systems such as aircraft and ground vehicles. One way of evaluation the integrity of a mechanical system is made by capturing vibration signals and the use of electronic systems for the post processing of these signals. In this context, the aim of this study is to develop a low-cost system for monitoring the integrity of a structure. Piezoelectric sensors area used to capture vibration signals and an electronic circuit has been developed for the conditioning of these signals are then acquired by a logical Arduino programmable microcontroller via an analog / digital converter. To study the structural changes we use a system constituted by an electric motor with unbalance in its rotary axis on a bi-supported beam. Structural variations are made by addition of point masses along the length of the beam, and also by insertion magnetomotive force interacting with a magnet at a fixed point on the beam. The results show that it is possible to monitor structural variations by means of a low-cost system with a suitable statistical analysis treatment samples / Mestre

Submitted by Fabiano Aparecido dos Santos (fabiano.unesp_@hotmail.com) on 2018-08-08T18:02:14Z No. of bitstreams: 1 Fabiano Aparecido dos Santos.pdf: 1292340 bytes, checksum: f9f27e1722b5d5b1138ea367e8f5fa36 (MD5) / Approved for entry into archive by Neli Silvia Pereira null (nelisps@fcav.unesp.br) on 2018-08-08T19:26:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_fa_me_jabo.pdf: 1292340 bytes, checksum: f9f27e1722b5d5b1138ea367e8f5fa36 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-08T19:26:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_fa_me_jabo.pdf: 1292340 bytes, checksum: f9f27e1722b5d5b1138ea367e8f5fa36 (MD5) Previous issue date: 2018-03-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O cultivo do amendoim está sujeito a vários estresses por fatores seja de natureza biótica ou abiótica. Entre os fatores bióticos que afetam o desenvolvimento das plantas, destacam-se a ocorrência de pragas e doenças que limitam a produtividade da cultura. O ácaro Tetranychus ogmophallos é uma praga emergente que vêm causando prejuízos aos produtores de amendoim nas safras de 2008/09 até 2017/18. Até a realização desta pesquisa pouco se sabia sobre o potencial e capacidade de dispersão desta espécie de ácaro. Compreender os mecanismos de dispersão de um organismo praga é fundamental para estabelecimento de estratégias de controle. Portanto, o objetivo principal dos trabalhos foi estudar os mecanismos de dispersão de T. ogmophallos na cultura do amendoim. Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Acarologia do Departamento de Fitossanidade da Universidade Estadual Paulista - Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias de Jaboticabal (UNESP/FCAV). Para avaliar a dispersão de T. ogmophallos pelo vento foram realizados dois experimentos com níveis de infestação diferentes, 500 e 1.000 indivíduos por planta. A dispersão foi avaliada submetendo-se os ácaros a velocidades de vento (vv) de 5, 10, 15, 20, 25 e 30 km.h-1. O número de ácaros capturados foi avaliado para cálculo da distância média de deslocamento e a porcentagem de ácaros deslocados. A porcentagem de ácaros deslocados (AD%) foi estimada em função de vv a partir de quatro modelos não lineares. Os resultados indicaram que AD% depende de vv existindo uma velocidade a qual o deslocamento é maximizado. Também concluímos que o modelo de Shepherd (1982) é o que melhor se ajusta aos fatores relacionados a dispersão de T. ogmophallos. Um último experimento foi realizado para avaliar a ação da teia sobre a dispersão de T. ogmophallos. Nesse experimento foram utilizadas plantas jovens com duas folhas cada, cultivadas em vasos de 10 litros. Uma estaca de madeira foi utilizada para conduzir as plantas, amarrando-as com uma fita de plástico. Um pedaço de papel milimetrado foi fixado próximo à extremidade superior da estaca com a finalidade de calibrar o software utilizado para dimensionar a formação de teia (Image J ®). Em cada planta foram transferidas quarenta fêmeas adultas utilizando um pincel de uma única cerda. Assim que os ácaros iniciaram a formação de teias na extremidade da estaca, estas foram fotografadas diariamente com o uso de uma câmera fotográfica Nikon Coolpix P510 até a remoção dos aglomerados de teia (collective silk balls). As imagens foram submetidas ao software Image J® para avaliar o perímetro e o volume dos aglomerados de teia. Os aglomerados de teia foram retirados das estacas e transferidas para placas de Petri. Após a transferência foi quantificado o número de ácaros das camadas internas e externas dos aglomerados. No estudo dos aglomerados de teia concluímos que há a necessidade de um número mínimo de ácaros que caminham sobre a estaca para a formação dos aglomerados. Também concluímos que a formação dos aglomerados fornece risco de mortalidade aos ácaros, entretanto, garante que seja feita uma dispersão em um número relativamente grande de indivíduos. / Peanut crop is subject to several stresses by factors of a biotic or abiotic nature. Among the biotic factors that affect the development of plants, we highlight the occurrence of pests and diseases that limit the productivity of the crop. The mite Tetranychus ogmophallos is an emerging pest that has been causing losses to peanut farmers in the 2008/09 crop season until 2017/18. Until the realization of this research little was known about the potential and dispersion capacity of this species of mite. Understanding the mechanisms of dispersion of a pest organism is critical for the establishment of control strategies. Therefore, the main objective of the work was to study the mechanisms of dispersion of T. ogmophallos in the peanut crop. The experiments were conducted at the Laboratory of Acarology of the Department of Plant Protection of the São Paulo State University (UNESP), School of Agricultural and Veterinarian Sciences, Jaboticabal. To evaluate the dispersion of T. ogmophallos by wind two experiments were carried out with different infestation levels, 500 and 1,000 individuals per plant. The dispersion was evaluated by subjecting the mites at wind speeds (ws) of 5, 10, 15, 20, 25 and 30 km.h-1. The number of mites captured was evaluated for the calculation of mean displacement distance and the percentage of displaced mites. The percentage of displaced mites (AD%) was estimated as a function of ws from four non-linear models. The results indicated that AD% depends on ws for a velocity at which displacement is maximized. We also conclude that the Shepherd (1982) model best fits factors related to the dispersion of T. ogmophallos. Another experiment was carried out to evaluate the action of the web on the dispersion of T. ogmophallos. In this experiment were used young plants with two leaves each, grown in 10 liter pots. A wooden stake was used to drive the plants, tying them with a plastic tape. A piece of graph paper was attached near the top edge of the stake for the purpose of calibrating the software used to size the web (Image J ®). In each plant forty adult females were transferred using a single bristle brush. As the mites began to form webs at the edge of the stake, they were photographed daily with the use of a Nikon Coolpix P510 camera until the removal of the collective silk balls. The images were submitted to Image J® software to evaluate the perimeter and volume of collective silk balls. The collective silk balls were removed from the cuttings and transferred to Petri dishes. After the transfer was quantified the number of mites of the internal and external layers of the collective silk balls. In the study of collective silk balls, we concluded that there is a need for a minimum number of mites that walk on the stake for the formation of collective silk balls. We also conclude that formation provides a risk of mortality to mites, however, it ensures dispersal in a relatively large number of individuals.

[pt] Este trabalho apresenta um estudo sobre métodos de discretização aplicados à engenharia de Controle. É feita uma revisão dos sistemas lineares de controle discreto, ressaltando suas principais propriedades, assim como suas respostas no tempo e na freqüência. Também são apresentadas as figuras de mérito, que servirão como base de comparação de desempenho dos sistemas, e os tipos de conversores de sinais utilizados. O experimento é então apresentado e são discutidos todos os procedimentos para a sua realização através de um exemplo. Os controladores utilizados são apresentados e suas funções de transferências são fornecidas para sua posterior discretização. Finalmente são listados os resultados obtidos nas simulações utilizando tabelas e gráficos comparativos. / [en] This work presents a study of some discretization methods applied to Control Engineering. A review of discrete control linear systems, their properties and reponses in the and frequency domains are presented, as well as the figures, used to compare their performances, and the signal conversors used in this work. The experiment, the procedures, the controllers and their transfer functions are shown and the simulations results are presented in tables and graphics.

Resumo não disponível.

Este trabalho visa a disponibilização de um ambiente de alto desempenho, do tipo cluster de computadores, com alta exatidão, obtida através da utilização da biblioteca C–XSC. A alta exatidão na solução de um problema é obtida através da realização de cálculos intermediários sem arredondamentos como se fossem em precisão infinita. Ao final do cálculo, o resultado deve ser representado na máquina. O resultado exato real e o resultado representado diferem apenas por um único arredondamento. Esses cálculos em alta exatidão devem estar disponíveis para algumas operações aritméticas básicas, em especial as que possibilitam a realização de somatório e de produto escalar. Com isso, deseja-se utilizar o alto desempenho através de um ambiente de cluster onde se tem vários nodos executando tarefas ou cálculos. A comunicação será realizada por troca de mensagens usando a biblioteca de comunicação MPI. Para se obter a alta exatidão neste tipo de ambiente, extensões ou adaptações nos programas paralelos tiveram que ser disponibilizadas para garantir que a qualidade do resultado final realizado em um cluster, onde vários nodos colaboram para o resultado final do cálculo, mantivesse a mesma qualidade do resultado que é obtido em uma única máquina (ou nodo) de um ambiente de alta exatidão. Para validar o ambiente proposto foram realizados testes básicos abordando o cálculo do produto escalar, a multiplicação entre matrizes, a implementação de solvers intervalares para matrizes densas e bandas e a implementação de alguns métodos numéricos para a resolução de sistemas de equações lineares com a característica da alta exatidão. Destes testes foram realizadas análises e comparações a respeito do desempenho e da exatidão obtidos com e sem o uso da biblioteca C–XSC, tanto em programas seqüenciais como em programas paralelos. Com a conseqüente implementação dessas rotinas e métodos será aberto um vasto campo de pesquisa no que se refere ao estudo de aplicações reais de grande porte que necessitem durante a sua resolução (ou em parte dela) da realização de operações aritméticas com uma exatidão melhor do que a obtida usualmente pelas ferramentas computacionais tradicionais.

No estudo da propagação de uma doença infecciosa, diz-se que sua transmissão ocorre horizontalmente, quando um indivíduo suscetível tem um contato direto ou indireto com um indivíduo infeccioso. Algumas doenças, entretanto, também podem ser transmitidas verticalmente, entendendo-se que, neste caso, a doença é transmitida a um indivíduo, ao ser gerado por uma mãe infecciosa. Fazendo uso de modelos epidemiológicos determinísticos básicos, envolvendo sistemas de equações diferenciais ordinárias, nosso principal objetivo, neste trabalho, consiste em investigar qual o papel da transmissão vertical na propagação de doenças causadas por microparasitas. Diversas formas de inclusão de transmissão vertical são apresentadas e, em cada modelo estudado, investigamos a existência e a estabilidade local dos estados de equilíbrio da população hospedeira, identificamos os parâmetros e limiares que caracterizam a dinâmica do sistema, e completamos as informações decorrentes dos resultados analíticos com a apresentação de soluções numéricas do mesmo. Por fim, comparamos os efeitos da transmissão horizontal com aqueles decorrentes da transmissão vertical.

Neste trabalho analisamos a propagaçãode ondas eletro magnéticas não lineares em plasmas constituídos por três espécies de partículas, considerando dois casos distintos. No primeiro estudamos a propagação de ondas eletrostá ticas íon-acústicas em plasmas compostos por elétrons, íons nega tivos e íons positivos,indicando que,para certo valor crítico da concentração dos íons negativos,a usual aproximação de íons frios pode não ser boa. No segundo caso investigamos os processos de modulação não linear de ondas eletromagnéticas transversais em plasmas constituídos por elétrons, pósitrons e íons. Neste contexto várias situações são abordadas: modulação oblíqua ao vetor da onda portadora com geração de campos magnéticos quase estáticos, modu lação na vizinhança de pontos críticos, efeitos decorrentes da inclusão de fortes campos magnéticos e efeitos cinéticos associa dos à temperatura do plasma. / In this work we analyse nonlinear eletromagnetic wave propagation in plasmas made up by three types of particles, considering two distinct cases. In the first one we study the propagation of electrostatic ion-acoustic waves in plasmas made up by electrons, positive ions and negative íons, indicating that for certain critical values of negative ion concentration the usual approximation of cold ion fluid may not be good. For the second case we investigate the modulational processes of transversally polarized electromagnetic waves in plasmas made up by electrons, positrons and ions. Within this context various situations are treated: modulations oblique with respect to the direction of the high frequency wave vector, low-frequency magnetic field generation,modulations in the neighborhood of critical points, effects derived from the inclusion of stronq magnetic fields and kinetic effects associated with plasma temperatures.

O caos e a incoerência nas interações conservativas de três ondas e a transição súbita para o caos na equação não linear de Klein Gordon são estudados. É analisada a influência da presença de caos sobre a incoerência no problema da interação de um tripleto de ondas quando um modelo de aproximação adiabática deixa de ser válido. É encontrado um limiar para o valor do descasamento do tripleto de ondas, abaixo do qual a coerência e o acoplamento entre as ondas é o comportamento dominante. Na equação não linear de Klein Gordon estudou-se a transição entre um regime de dinâmica modulacional para um de caos espaço temporal e foi encontrada uma curva crítica no plano amplitude-frequência que o divide em regiões onde só existe transição para o caos caso o valor de amplitude exceder um certo limiar.