Orientador: Fábio Roberto Chavarette / Co-orientador: Nelson José Peruzzi / Banca: Luis Antônio Fernandes de Oliveira / Banca: Mara Lúcia Martins Lopes / Banca: Aguinaldo Soares de Oliveira / Banca: Helio Aparecido Navarro / Resumo: Sistemas de captação aproveitam a energia do ambiente, tais como solar, térmica, eletromagnética e de vibração. Grande parte dos projetos de sistemas de captação de energia por vibração utiliza excitação periódica em ressonância com a frequência natural do sistema para que a amplitude de vibração seja máxima, resultando em uma quantidade de energia desejável para transdução. No entanto, na natureza o espectro de vibração é grande, o que dificulta o projeto físico de um sistema de captação de energia com esse propósito, acrescenta-se que a vibração do ambiente é de baixa frequência, o que dificulta ainda mais o projeto de um dispositivo de tamanho reduzido. Acrescenta-se, ainda, que a vibração do ambiente, em geral, não permanece em uma única faixa, variando constantemente. Esse tipo de vibração do meio ambiente pode ser modelado como uma excitação não-ideal. O objetivo principal dessa tese é modelar um sistema de captação de energia por vibração para sistemas lineares e não-lineares, sujeitos a excitação periódica e não-ideal e projetar controladores para melhorar a interação do sistema de captação com a fonte de excitação aumentando sua eficiência. Como principal resultado, observou-se que a vibração não-ideal oferece mais energia ao sistema de captação do que a excitação periódica e que os controladores projetados, em especial o LMI, conseguiu atingir um resultado expressivo no ganho de eficiência / Abstract: Harvesting systems harness the energy from the environment such as solar, thermal, electromagnetic and vibrational. Many projects of vibration energy harvesting systems use harmonic excitation in resonance with the system natural frequency to maximum vibration amplitude, resulting in a desirable amount of energy to transduction. However , the ambient vibration spectrum is large, which hampers the physical design of a system to capture energy for this purpose , it adds that the vibration environment is low frequency , which further complicates the design of a device of reduced size. In addition the ambient vibration in general does not remain in a single band and varying constantly. The ambient vibration can be modeled as a non-ideal excitation. The main objective of this thesis is to model a linear and non-linear vibration energy harvesting systems subject to periodic and non-ideal excitation and project controllers to improve the interaction of the system with excitation source increasing its efficiency. As a main result, it was observed that the non-ideal vibration provides more energy to the harvesting system than periodic excitation and that the controllers designed in particular LMI, achieved a significant result in efficiency gain / Doutor

Orientador: Adalberto Spezamiglio / Banca: Weber Flávio Pereira / Banca: Waldemar Donizete Bastos / Resumo: Neste trabalho estudamos problemas clássicos de controle para sistemas de equações diferenciais ordinárias lineares. O ponto de partida é a equivalência entre uma equação diferencial ordinária linear de ordem n e um sistema de n equações de primeira ordem. Problemas de controlabilidade completa, observabilidade e estabi- lização de equilíbrio são considerados. / Abstract: We consider here classic problems on control for a system of ordinary diferential equations. The starting point is the equivalence between a linear equation of nth order of ordinary diferential equation and a system of n equations of first order. Problems on complete controllability, observability and stabilization of equilibrium are considered. / Mestre

Orientador: Paulo Ricardo da Silva / Banca: Luci Any Francisco Roberto / Banca: Marcelo Messias / Banca: Maurício Firmino Silva Lima / Banca: Ronaldo Alves Garcia / Resumo: O objetivo geral dessa tese é buscar soluções periódicas de sistemas não-suaves. Nossa contribuição nesta tese está relacionada ao estudo de campos de vetores lineares por partes, sistemas não-suaves singularmente perturbados e sistemas diferenciais polinomiais cúbicos em R2 que possuem centros. Estudamos campo de vetores planares lineares por partes (PWL). Supomos que os pontos de equilíbrio são do tipo sela ou foco. Estabelecemos uma correspondência entre os PWL e vetores formados por alguns parâmetros: conjuntos em (costura, deslize ou escape), equilíbrio (real, virtual), interseção das separatrizes com , estabilidade e orientação do foco. Chamamos esses vetores de configuração. Reduzimos o número de configuração por uma relação de equivalÊncia e estudamos quais poderiam ter poli-trajetórias fechadas de deslize. Para os sistemas não-suaves singularmente perturbados estudamos duas classes de problemas de perturbação singular não-suave: com uma variedade crítica e com duas variedades críticas. Para a primeira classe damos condições suficientes para persistência de poli-trajetórias fechadas. Para a segunda estudamos a persistência de pontos de equilíbrio. Para os sistemas diferenciais polinomiais cúbicos em R2 que possuem centros estudamos o número máximo de ciclos limites que podem bifurcar de algumas famílias de sistemas diferenciais planares polinomiais de grau 3, com integrais primeiras racionais de grau 2, quando eles são perturbados dentro da classe de todos os sistemas polinomiais diferenciais ... / Abstract: The main goal of this thesis is to find periodic solutions of non-smooth systems. Our contribution in this thesis is related to the study of piecewise linear vector fields, singularly perturbed non-smooth systems and cubic polynomial differential systems in R2 with centers. We study piecewise linear planar vector fields (PWL). We suppose that the equilibrium points are saddle or focus. We establish a correspondence between the PWL vector fields and vectors formed by some of the following parameters: sets on (crossing, sliding or escaping), kind of equilibrium (real or virtual), intersection of the separatrices with , stability and orientation of the focus. Such vectors are called configurations. We reduce the number of the configurations by an equivalent relation and we analyze for which configurations the corresponding PWL vector fields can have or not closed sliding poly-trajectories. For the singularly perturbed non-smooth systems we study two classes of non-smooth singular perturbation problems: with one critical manifold and with two critical manifolds. For the first class we give sufficient conditions for the persistence of closed poly-trajectories. For the second class we give conditions for persistence of equilibrium points. For the cubic polynomial differential systems in R2 with centers we study the maximum number of limit cycles that bifurcate from some families of planar polynomial differential systems of degree 3 with rational first integrals of degree 2 when they are perturbed inside the classes of all cubic polynomial differential systems / Doutor

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Sistemas de equaÃÃes lineares à um tema abordado no ensino mÃdio de forma limitada principalmente por conta do excesso de cÃlculos a serem feitos para encontrar seu conjunto soluÃÃo. A presente dissertaÃÃo tem como objetivo criar e disponibilizar uma ferramenta aos professores que tÃm interesse em ensinar a encontrar a soluÃÃo de sistemas lineares diversos aos seus alunos da educaÃÃo bÃsica utilizando a lÃgica computacional jà que este trabalho contÃm ferramentas para a introduÃÃo do estudo de lÃgica computacional aliada a uma linguagem de programaÃÃo simples e acessÃvel aos estudantes tanto para o ensino mÃdio regular como para a educaÃÃo tecnolÃgica. AlÃm disso, apresentamos uma interessante aplicaÃÃo em um dos problemas tradicionais da quÃmica, o balanceamento de reaÃÃes. Nesta dissertaÃÃo, tambÃm faremos uma abordagem de algumas definiÃÃes necessÃrias envolvendo matrizes e suas operaÃÃes. AlÃm disso, veremos como utilizar uma linguagem de programaÃÃo simples que à usada como ferramenta de aprendizagem inicial na maioria dos cursos bÃsicos de linguagem de programaÃÃo, o PortuguÃs Estruturado. Pontuaremos alguns elementos da sintaxe do VisualG 2.5, compilador gratuito e autoexecutÃvel que irà nos ajudar a atingir nosso objetivo. Veremos como encontrar a soluÃÃo de um sistema de equaÃÃes lineares com um nÃmero finito de variÃveis usando o mÃtodo do escalonamento de sistemas, a substituiÃÃo retroativa e seguindo um algoritmo computacional para chegar a tal soluÃÃo / Systems of linear equations are a topic covered in high school so limited mainly due to the excess calculations to be made to find a whole solution. This dissertation aims to create and provide a tool for teachers who are interested in teaching find the solution of several linear systems to their basic education students using computational logic as this work contains tools for introducing the study of computational logic ally a simple programming language, accessible to students both as a regular high school for technology education. Furthermore, we present an interesting application in one of the traditional problems of chemistry, balancin reactions. In this thesis we will also address some necessary definitions and operations involving matrices. Moreover, we will see how to use a simple programming language that is used as a tool for initial learning in most courses basic programming language, the Structured Portuguese. We will point some elements of syntax VisuAlg 2.5, free compiler and auto executable that will help us achieve our goal. We will see how to find the solution of a system of linear equations with a finite number of variables using the method of scheduling systems, the backward substitution and following an algorithm for finding such a solution.

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.

Orientador: Pedro Luiz Dias Peres / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T18:47:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Palhares_ReinaldoMartinez_D.pdf: 7912348 bytes, checksum: d0e1a683c0205992a8b96c16aab78c3e (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Este trabalho trata do problema de filtragem robusta para sistemas dinâmicos lineares contínuos e discretos no tempo. Mais precisamente, discute-se o problema de filtragem linear de ordem completa para sistemas incertos tendo como critério de desempenho a norma Hoo. Primeiramente, são apresentados e discutidos resultados existentes na literatura baseados em equações do tipo Riccati e (no caso de incertezas do tipo limitada em norma) em Desigualdades Matriciais Lineares - ['MIs (do inglês, Linear Matrix Inequalities) acopladas. A seguir, é proposta uma solução por ['MIs para sistemas com incertezas paramétricas do tipo politópicas. Essa solução, baseada em condições necessárias (no sentido de que o erro de filtragem é quadraticamente estável) e suficientes, permite que o filtro de custo garantido 1ioo ótimo seja obtido a partir de procedimentos convexos de otimização, com convergência assegurada. A extensão da solução para o caso de filtragem robusta mista H2/Hoo é também apresentada. Além disso, aborda-se o problema de filtragem singular (isto é, filtragem para sistemas nos quais o vetor de saídas não é inteiramente corrompido pelo sinal de ruídos) sujeito a entradas desconhecidas, sendo proposta uma estrutura para o estimador que conjuga a robustez do filtro 1ioo com propriedades padrão de observadores com entradas desconhecidas... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: : This work deals with the problem of robust filtering for both continuous and discrete-time dynamic linear systems. More precisely, the problem of full order linear filtering for uncertain systems with Hoo norm performance criterion is analyzed. Firstly, the results from the literature based on Riccati like equations and (for norm bounded uncertainty) on coupled Linear Matrix Inequalities - ['MIs are presented and discussed. Then, an ['MIs based solution is proposed for systems with polytope type parameter uncertainties. This solution, based on necessary (in the sense that the filtering error is quadratically stable) and sufficient conditions, allows the optimal 1-íooguaranteed cost to be obtained through convex optimization procedures, with convergence assured. The extension to the case of robust mixed H2/Hoo filtering is also presented. Moreover, the problem of singular filtering (that is, the filteringproblem for systems in which the output is not completely corrupted by the noise signal) subject to unknown inputs is also addressed, and a solution based on a decomposition algorithm is proposed, in such a way that a particular structure is imposed to the filter, combining the robustness of the 1-íoofilter with unknown input observer standard properties... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: João Bosco Ribeiro do Val / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T15:17:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CaceresZuniga_YusefRafael_M.pdf: 866904 bytes, checksum: 965f1cf4681fd4642992be9020d4ebd8 (MD5) Previous issue date: 2001 / Mestrado

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A relaxaÃÃo de Cole-Cole à amplamente utilizada da descriÃÃo de diversos sistemas, principalmente na relaxaÃÃo dielÃtrica. A descriÃÃo à feita atravÃs de uma equaÃÃo demonstrada empiricamente, a equaÃÃo da funÃÃo dielÃtrica. Neste trabalho foi feita uma demonstraÃÃo semi-empÃrica da equaÃÃo da funÃÃo dielÃtrica na relaxaÃÃo de Cole-Cole, atravÃs das relaÃÃes de Kramers-Kroning e de um estudo da funÃÃo distribuiÃÃo de tempos de relaxaÃÃo. Foi proposto tambÃm um outro circuito que descreve a relaxaÃÃo de Cole-Cole, onde todos os seus elementos sÃo reais, permitindo assim uma melhor compreensÃo da distribuiÃÃo e da relaxaÃÃo de Cole-Cole. Este circuito foi aplicado no estudo da relaxaÃÃo capacitiva em um biopolÃmero (Quitosana). Neste trabalho foi desenvolvido uma metodologia que foi utilizada na obtenÃÃo da funÃÃo dielÃtrica em funÃÃo da freqÃÃncia e da temperatura. Esta metodologia foi aplicada no estudo da relaxaÃÃo dielÃtrica de um biopolÃmero (quitosana) e uma cerÃmica (CaCu3Ti4O12) , em funÃÃo da freqÃÃncia e da temperatura.

Orientador: Euripedes Guilherme O. Nobrega / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-12T02:13:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_RenatoLuiz_M.pdf: 4990812 bytes, checksum: 87d647902a37b6e9837eb832c5c4a752 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: O objetivo deste trabalho é descrever o projeto de linearização por realimentação de manipuladores fazendo uso de redes neurais em uma configuração baseada em técnicas de controle adaptativo. O comportamento do robô projetado será estudado através de um sistema com junta flexível. O manipulador adotado é composto de três GDLs (graus de liberdade), sendo dois GDLs em corpos rígidos com um movimento de rotação e outro de translação, e uma junta flexível representada por uma correia dentada entre os dois eixos rotativos, introduzindo assim o terceiro GDL. Apresenta-se inicialmente o método de linearização dinâmica por realimentação (em inglês: feedback linearization). O enfoque proposto é a utilização de um mapeamento por redes neurais artificiais de múltiplas camadas para substituir os blocos de linearização e da planta. Este estudo abrange a possibilidade de se trabalhar com parâmetros desconhecidos, fazendo deste, um método que se adapta ao sistema / Abstract: The goal of this work is to present a plan of manipulators feedback linearization using neural networks based on adaptive control techniques. The behavior of designed robot will be studied through a system with flexible joint. This manipulator is composed by three DOF (degrees of freedom), with two DOF in rigid segments of rotation motion and translation motion, and one flexible joint moved for a "toothed belt" or "timing belt" between two rotary shaft, forming the third DOF. Initially it will be presented the dynamic feedback linearization method. Then artificial neural networks of multiple layers will be used in order to replace the blocks of linearization and planto This analysis inc1ude the possibility to work with unknown parameters, that can be considered as an adaptive method to the system / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: João Bosco Ribeiro do Val / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-01T07:41:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_EduardoFontoura_D.pdf: 1045262 bytes, checksum: 5bcf68ea32b1a0910148e4c8d865675b (MD5) Previous issue date: 2002 / Doutorado