Este trabalho propõe um método de projeto para controladores com realimentação de saída de estrutura fixa, considerando como especificações do projeto o desempenho da malha fechada, escrito através de funções de ponderação de malha fechada no domínio da frequência, além de robustez a incertezas estruturadas e não estruturadas. A contribuição é um método de projeto simples e direto para encontrar as leis de controle com estrutura predefinida que estejam em conformidade com as especificações, utilizando otimização do valor singular estruturado. O método é aplicado a um problema típico da indústria aeronáutica, o projeto de leis de controle de voo longitudinal. Neste trabalho, critérios de robustez e qualidade de voo são incluídos no processo desde a formulação do projeto, segundo a teoria de controle robusto. Os resultados desta aplicação são avaliados utilizando técnicas de controle robusto, além de critérios clássicos de qualidade de voo. Os resultados mostram que a lei de controle obtida incluindo as incertezas no projeto, pode proporcionar melhor robustez de desempenho que o projeto realizado para a planta nominal apenas. O método proposto permite também projeto e análise de leis de controle considerando o escalonamento de ganhos.

Orientador: Angelo Pires do Prado / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:01:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Francisco_Odair_D.pdf: 2845502 bytes, checksum: 64ccf5ce0fa365c84aa0a5842b58f2c3 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Liohippelates peruanus (Becker) (Diptera: Chloropidae) é uma das espécies mais freqüentes na cidade de Campinas-SP e tem sido descrita como transmissora da bactéria causadora da mastite bovina e de Haemophilus aegyptius, que é o agente etiológico, de conjuntivites e da Febre Purpúrica Brasileira, sendo observado em maior abundância nos períodos mais quentes do ano, além de incomodar muito com sua presença em parques e áreas de lazer e recreação, trazendo prejuízos à atividade econômica do turismo. Durante o período de 01/05/98 a 05/04/99, foram realizadas coletas mensais em Armadilhas modificadas de Tinkhan & Down, dispostas em forma de quadrado latino 3x3, tendo em vista o levantamento de espécies de Chloropidae (Insecta: Diptera) ocorrentes no campus da Universidade Estadual de Campinas, considerando-se a sazonalidade, preferência por tipo de iscas e período de atividade durante o dia. Durante o período da amostras foram identificados 7 gêneros, sendo 3 morfo-espécies: Apallates sp, Conioscinella sp, Monochaetoscinella sp e uma espécie não identificada, a qual foi designada Morfo-espécie 06. As espécies coletadas e identificadas foram: Elachiptera sacculicornis, Hippelates coxipo, Hippelates. pseudodorsalis, Liohippelates flavipes, Liohippelates nigrifrons, Liohippelates peruanus e Liohippelates tibialis. As coletas foram realizadas nos 5 primeiros dia de cada mês. As armadilhas foram montadas utilizando-se 3 tipos de iscas: peixe eviscerado, rato eviscerado e vísceras de frango. Os dados foram considerados em períodos sazonais: outono/1998, inverno/1998, primavera/1998, verão/1998-1999 e o número de cloropídeos coletados por este método entre todas as espécies foi de 6.488 machos e 19.503 fêmeas, em uma proporção sexual aproximada de 3:1 (fêmea : macho). A primavera foi o período sazonal que apresentou maior número de indivíduos coletados, com 7696 fêmeas e 2254 indivíduos machos, enquanto que a estação de outono apresentou menor número de indivíduos coletados: 3385 fêmeas e 1375 machos. Os resultados mostram que a maioria das espécies possuem maior atividade no nas primeiras horas da manhã (entre 6:00 h até 10:00 h) e no período vespertino (entre 16:00 h e 18:00 h), sendo que não houve diferença significativa (P<0,05) entre a primeira, penúltima e última coleta realizadas ao longo do dia, quando analisados em Tukey. Com o objetivo de estudar a biologia de Liohippelates peruanus, foi desenvolvido um meio eficaz e de simples manipulação para a realização de experimentos de criação de estágios imaturos deste inseto em laboratório. O experimento foi conduzido em laboratório em temperatura constante de 22 oC, 24 oC, 27 oC e 29 oC e umidade relativa de 80 % ( + 5%). Os dados obtidos foram planilhados no Programa estatístico MINITAB 10.1 e mostraram que a temperatura basal (TB) para o desenvolvimento dos estágios imaturos, de ovo até emergência dos adultos foi de 16,97 ºC. As dimensões do ovo, larva e pupa também são apresentadas. Liohippelates peruanus foi colonizado em laboratório a 27 ºC e umidade de 80% ( + 5%), sendo verificados alguns parâmetros resultantes da montagem de sua tabela de vida, como: taxa reprodutiva (Ro = 1,95 dias), Tempo de geração (T = 30,91 dias), taxa intrínseca de incremento natural (rm = 0,02167) e Taxa finita de incremento natural (Rm = 1,022). Foi estimado a partir do valor de Rm (no de indivíduos/fêmea/dia) e do tempo de geração (31 dias) um incremento de 589 indivíduos, para uma população de 600 indivíduos (300 M:300 F). O valor do padrão de curva de sobrevivência da população (Entropia) também foi estimado, sendo H = 0,604857, indicando este valor um padrão onde se aproxima mais de 0,5, na qual indica que o no de mortes ocorre dentro de uma Progressão aritmética, com uma razão negativa. Os índices de mortalidade (K) indicam que as maiores taxas ocorreram nas 4 últimas semanas: 82%, 38%, 86% e 100%, respectivamente 7a, 8a, 9a e 10a. Expectativa de vida (ex) para cada período, meios para oviposição, criação de larvas, manutenção de adultos, assim como um método de sexagem, também estão descritos. As dimensões do ovo, larva e pupa também são apresentadas. Com o objetivo de verificar a altura de atividade de vôo das espécies de Chloropidae, foi utilizada a armadilha modificada de Tinkhan, iscadas com rato eviscerado, disposta em três alturas, distribuídas em forma de quadrado latino (3X3), sendo realizadas três coletas por dia. A amostragem de cada estação foi realizada no período mediano de cada estação, durante dez dias. Os resultados mostraram que nos períodos mais frios (inverno e outono) houve maior número de indivíduos coletados em armadilhas dispostas próximas ao solo, enquanto que nos períodos sazonais mais quentes (primavera e verão), houve maior atividade destes insetos quanto maior foi a distância da armadilha em relação ao solo. Estes dados preliminares poderão contribuir em futuros experimentos que envolvam o estudo desta importante família de Diptera, uma vez que pouco se sabe sobre a biologia destas moscas no Brasil / Abstract: Liohippelates peruanus (Becker) (Diptera: Chloropidae) is one of the most abundant species in the city of Campinas, São Paulo state and it has been described as mechanical vector of the bacteria Haemophilus aegyptius, the agent of conjunctivitis and of the Brazilian Purpuric Fever (Paganelli & Sabrosky 1993), it occurs in larger number in the hottest periods of the year, being an annoyance in parks, leisure and recreational areas, causing economical damage to tourism. During the period from 01/05/98 to 05/04/99, monthly collections were done in modified of Tinkhan & Dow traps, disposed in as a 3x3 Latin square, with the objective of collecting species of Chloropidae (Insecta:Diptera) with occurrence in the campus of the State University of Campinas distrito de Barão Geraldo (22.48.57º S.; 47.03.33º E.), being considered the seasonality, preference for type of baits and activity period during the day. Seven species were identified, three of than identified as morphospecies: Apallates sp, Conioscinella sp, Monochaetoscinella sp and a non identified species, which was designated as morphospecies 6. The collected and identified species were: Elachiptera sacculicornis, Hippelates coxipo, Hippelates. pseudodorsalis, Liohippelates flavipes, Liohippelates nigrifrons, Liohippelates peruanus and Liohippelates tibialis. The collections were done in the first 5 days of every month. The traps were mounted with 3 types of baits: eviscerated fish, eviscerated mouse and chicken viscera. The data were analysed by seasonal period: autumn /1998, winter /1998, spring /1998, summer 1998-1999 and the total number of frit fries collected by this method was of 6.488 males and 19.503 females, with an approximate sex ratio of 3:1 (female: male). the spring was the seasonal period that presented the largest numbers of collected individuals, with 7696 females and 2254 males, while in the autumn the number of collected individuals was the smallest: 3385 females and 1375 males. The difference in individuals collected during the spring was significant in comparison with other periods. The results show that most species are more active in the first hours of the morning (from 6:00 h up to 10:00 h) and in the evening (between 16:00 h and 18:00 h), and there was no significant among the first, next to the last and last collections done during the day. With the objective of studying the biology of this insect, an effective and simple way was developed for the breeding of immatures of this insect in the laboratory. The experiment was done in the laboratory, in constant temperatures of 22 oC, 24 oC, 27 oC and 29 oC and relative humidity of 80% ( + 5%). The data were analyzed by the statistical Program MINITAB 10.1 and they showed that the basal temperature (TB) for the development of the immatures, from egg to adult was of 16,97 ºC. Colonies of Liohippelates peruanus were kept at 27 ºC and humidity of 80% ( + 5%), in order to determine some parameters of the life table date, such as: reproductive rates (Ro = 1,95 days), generation time (T = 30,91 days), increment rate (rm = 0,02167) and natural increment finite rate (Rm = 1,022). It was determinated from the value of Rm and the generation time (31 days) that them was an increment of 589 individuals for a population of 600 individuals (300 M:300 F). The value of the survival of the population (Entropy) was H=0,604857, indicating that a pattern more than 0,5, in the which indicates one of deaths happens in an arithmetic progression, with a negative reason. The mortality rate (K) they indicate that the largest rates happened in the last 4 weeks: 82%, 38%, 86% and 100%, respectively 7th, 8 th, 9 th and 10 th. With the objective of verifying the individuals percentage that would die among a certain week and other a table of probability was built, where the individual percentage that can survive of a period the another was verified. Life expectation for each period, means to oviposition, larvae breeding, adult maintenance also are described. With the objective of verifying the height of flight activity of Chloropidae species, the modified trap of Thinkan was used, baited with eviscerated mouse, disposed in three heights, distributed in 3X3 latin square, three collections were taken in each day. The sampling of each station was done in the average period of each seasonal period, for ten days. The results showed that in the coldest periods (winter and autumn) there was greater number of individuals collected in next traps to the ground, while in the hotter seasonal periods (spring and summer), there was larger activity of these insects according with the heigh of the trap. These preliminary data can contribute in futures experiments that involve the study of this important family of Diptera, once that knowledge about the biology of Chloropidae in Brazil has been smallest / Doutorado / Parasitologia / Doutor em Parasitologia

O voo autorrotativo de helicópteros monomotores apresenta peculiaridades tanto em termos de desempenho, quanto em qualidades de voo. Essa pesquisa aborda essas especificidades, sob a óptica dos processos de certificação, especialmente nos baseados nas normas FAR-27, com foco nos fatores humanos da segurança de voo. São descritos diversos fatores que influenciam decisivamente na carga de trabalho a que o piloto fica sujeito durante uma falha do motor e as ações necessárias para se realizar um pouso seguro em autorrotação. São propostos requisitos, que se aplicados nos processos de desenvolvimento e/ou aquisição de helicópteros dessa categoria, aumentam a segurança de voo e diminuem a carga de trabalho dos pilotos, durante um evento real de falha do motor. Foram estudados os requisitos, relacionados com os alarmes naturais e artificiais; os desbalanceamentos aerodinâmicos, especialmente nos instantes que seguem à falha do motor; o tempo de reação do piloto e a velocidade de abaixamento do comando coletivo. Já a metodologia de determinação das áreas inseguras do diagrama de altura por velocidade, a &quot;curva do homem morto&quot;, é investigada, quantificada, comparada com as principais normas internacionais e validada em uma campanha de ensaios em voo, realizada em uma aeronave AS-350 da Força Aérea Brasileira, levada a cabo por pilotos e engenheiros de prova do Instituto de Pesquisas e Ensaios em Voo (IPEV) do DCTA. Esses estudos permitem a determinação da metodologia para definição de requisitos quantitativos do voo autorrotativo de helicópteros monomotores, com a finalidade de se diminuir os acidentes catastróficos resultantes das ações inadequadas dos pilotos durante o voo autorrotativo, bem como assessorar as autoridades envolvidas no processo de aquisição, desenvolvimento e certificação dos novos helicópteros de instrução das Forças Armadas Brasileiras.

O trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de uma lei de controle longitudinal de proteção de envelope de voo, limitando o ângulo de ataque a fim de evitar o estol. A arquitetura básica do controle de ângulo de ataque consiste de uma malha interna responsável pelo aumento de estabilidade do sistema (SAS), e da malha externa cuja função é e garantir o seguimento do ângulo alfa. O ajuste do controlador utilizado foi feito por otimização através de simulações e utilizando o método de integração do erro absoluto no tempo (ITAE). Para validação do projeto são apresentadas diversas simulações do modelo linear e não linear no domínio do tempo e da frequência, considerando os atrasos relativos ao controlador digital e dos sensores inerciais e aerodinâmicos, demonstrado a robustez e estabilidade do sistema.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T18:37:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 298271.pdf: 15359863 bytes, checksum: e1f713e6a40c80793ed0bbfba90be59c (MD5) / A implementac¸ão de controladores, se não for exata, pode levar a problemas de fragilidade, isto é, à perda de propriedades esperadas de um sistema de controle. Esta questão á abordada, neste trabalho, através da síntese de controladores resilientes para sistemas incertos. A estrutura utilizada para tratar os problemas de síntese de controladores é conhecida como Separaçãoo Integral Quadrática e baseia-se nos princípios da teoria conhecida como Separação Topologica. A questão da resiliência dos controladores é desenvolvida através da síntese de conjuntos elipsoidais. A robustez, por sua vez, ´e garantida efetuando a s´ýntese sobre sistemas incertos, representados nas formas polit´opica e LFT com norma limitada. A modelagem do problema de resili#encia resulta em condic¸ #oes de desigualdades matriciais na forma de LMI#s, por´em, com uma restric¸ #ao na forma de desigualdade matricial n#ao-linear, relacionada `a necessidade de encontrar elips´oides n#ao vazios. A metodologia utilizada para a resoluc¸ #ao desta quest#ao central utiliza uma reformulac¸ #ao do problema, conhecida como #complementaridade c#onica# e o m´etodo de programac¸ #ao n#ao-linear Frank-Wolfe. A resili#encia discutida neste trabalho ´e aplicada a dois sistemas principais, do dom´ýnio Aeron´autico. O primeiro consiste no controle de osicionamento e atitude de um helic´optero composto por 4 rotores, conhecido como Quadrirotor. E o outro, trata do controle de v#oo longitudinal de uma aeronave civil. / The implementation of controllers, if not exact, may lead to fragility problems, i. e. the loss of the expected properties of the control system. This issue is discussed, in this work, through the synthesis of resilient controllers for uncertain systems. The structure used to model the synthesis of the controllers is known as Integral Quadratic Separation, and is based on the principles of the theory known as Topological Separation. The resilience of the controllers is developed through the synthesis of ellipsoidal sets. The robustness, on the other hand, is assured by using the synthesis for uncertain systems, represented in polytopic form or LFT with bounded uncertainties. The modeling of the resilience problem results in matrix inequalities conditions in the form of LMI#s, with an additional restriction in the form of a non-linear matrix inequality, related to the necessity of finding non-empty ellipsoids. The methodology used to solve this central problem uses a reformulation of the nonlinear problem known as #Cone Complementarity# and the method of non-linear programming known as Frank-Wolfe. The resilience discussed in this work is applied to two main systems of the Aeronautic domain. The first application consists on the position and attitude control of a helicopter composed of 4 rotors, known as Quadrotor. The other one is the longitudinal control of a civilian aircraft.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-02-21T04:37:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344130.pdf: 4016793 bytes, checksum: cf47b999d21f2e9b5ccc1999f40c9231 (MD5) Previous issue date: 2016 / Abstract : Airborne Wind Energy (AWE) is an emerging field of technology that investigates wind power devices capable of remaining airborne either through aerostatic or aerodynamic forces. Consequently, the heavy and expensive tower of conventional horizontal-axis wind turbines is no longer needed, allowing the AWE device to operate at higher altitudes, where the wind tends to be steadier and stronger and, therefore, more power is available. Another claimed advantage is the reduction on overall costs, especially regarding transportation and installation, due to the absence of the tower to withstand the torque caused by the rotating turbine, thus also requiring a simpler foundation. Several AWE concepts have been proposed, among which the pumping kite stands out as one of the simplest and cheapest, essentially comprising a ground winch where energy is generated, and a tethered wing that can be either flexible or rigid. This dissertation contributes to the field of AWE by addressing the pumping kite in four different aspects. The goal is to serve both as a manuscript for the lay reader with some background on physics, aerodynamics, dynamic systems, classic control and optimization techniques, as well as by specialists in either of these areas who intend to carry out deeper investigations. The first contribution is to revisit in detail important models in the literature used to simulate the flight dynamics, to design and to validate control laws. Namely, the 3D two-tether point-mass wing (to which modifications are proposed), the massless wing in dynamic equilibrium, the course angle dynamics and the logarithmic wind shear model are addressed. The second contribution is a comparative study of flight controllers whose references are computed separately from the ground winch control, in a decentralized topology. A two-loop approach is considered, where the outer loop defines a reference trajectory and generates a reference for the course angle, which is then tracked in the inner loop by manipulating the steering input of the tethered wing. A third contribution is the formulation of an optimization problem to choose the operating parameters of the traction and retraction phases that yield the maximum cycle power. One of the main findings is that, by reeling out at a lower speed than the value that maximizes the traction power, the duty cycle increases and, thereby, also the cycle power. The last major contribution is to reinterpret Loyd?s lift (the pumping kite traction phase) and drag modes as particular cases of the actuator disc considered in the derivation of the Betz limit for power extraction from the wind. The expression for the lift mode power coefficient is formulated using blade element momentum theory.<br> / Energia eólica aérea (Airborne Wind Energy (AWE), em inglês) é uma tecnologia de energia renovável que trata de dispositivos que aproveitam a energia cinética do vento e são capazes de se manter no ar através de forças aerostáticas ou forças aerodinâmicas. Este campo de estudos vem atraindo cada vez mais pesquisas devido a duas grandes vantagens previstas sobre a tecnologia convencional de turbinas de eixo horizontal. A primeira vantagem é que a substituição da torre por cabos de comprimento variável permite ao dispositivo operar em altitudes mais elevadas, onde os ventos tendem a soprar mais consistentemente e a uma velocidade maior, caracterizando, portanto, um potencial energético maior. A segunda vantagem é uma redução substancial nos custos do empreendimento, especialmente nos quesitos de transporte e instalação, devido à ausência de uma torre que deva suportar o torque causado pela operação da turbina. Assim, acredita-se que a fundação para o ponto de ancoragem do sistema também se torna mais simples e barata. Os dispositivos de AWE que mantêm-se em voo através de forças aerodinâmicas são denominados de aerofólios cabeados . Várias estruturas com aerofólios cabeados já foram propostas, dentre as quais destaca-se o pumping kite por ser uma das mais simples e de menor custo. O pumping kite consiste, essencialmente, de duas unidades uma de solo e a outra, de voo com possíveis variações quanto ao tipo de aerofólio (rígido ou flexível), número e função dos cabos, atuadores para controle de voo no solo ou junto ao aerofólio, etc. Em uma das configurações mais usuais, tem-se uma máquina elétrica no solo acoplada a um carretel através de uma redução mecânica. À medida em que o aerofólio descreve uma trajetória que visa maximizar a força de tração no cabo, este desenrola-se do carretel, fornecendo potência mecânica à máquina elétrica que, nessa fase, opera como gerador. Quando o comprimento de cabo atinge um valor pré-determinado, encerra-se a fase de tração e inicia-se a fase de recolhimento, durante a qual a máquina elétrica opera como motor para enrolar o cabo até seu comprimento inicial. Para isto o aerofólio é reconfigurado para uma condição de baixa força aerodinâmica, permitindo o recolhimento com um pequeno gasto energético e, assim, aumentando a potência média entregue à rede (potência de ciclo) ao final deste ciclo com duas fases. A unidade de voo é composta essencialmente pelo aerofólio, por um microcomputador embarcado e pelos atuadores de controle de voo. Esta tese visa contribuir à área de AWE em quatro diferentes aspectos. O objetivo é servir tanto como um documento para o leitor leigo interessado no assunto e que tenha conhecimentos em física, aerodinâmica, sistemas dinâmicos, controle clássico e otimização, bem como uma referência para especialistas que estejam buscando avançar em qualquer uma destas frentes. A primeira contribuição é a discussão em detalhes de alguns modelos importantes usados para a simulação, análise e projeto de controladores de voo para aerofólios cabeados. Dentre estes modelos está o aerofólio ponto de massa com dois cabos, cuja construção é explicada passo-a-passo, incluindo a proposição de pequenas modificações relativas ao efeito da massa dos cabos nas equações de movimento. Em seguida também é feita a derivação do modelo que representa a dinâmica do ângulo de curso ( ângulo de giro ) do aerofólio, que é uma variável frequentemente utilizada para o controle de voo. Um terceiro modelo discutido é o modelo logarítmico que descreve a variação da intensidade média do vento de acordo com o coeficiente de rugosidade do solo. Para fins ilustrativos, o modelo foi interpolado para algumas localidades com base em um banco de dados norte-americano aberto ao público. A segunda contribuição desta tese é um estudo comparativo sobre abordagens para controle de voo em uma topologia decentralizada, na qual as leis de controle da unidade de solo e de voo são computadas separadamente. O controle de voo utiliza uma estratégia com duas malhas em cascata. Durante a fase de tração, uma opção é a malha externa utilizar a lemniscata de Bernoulli como referência para a trajetória de oito deitado desejada para o voo do aerofólio. Com base no erro de seguimento da lemniscata, é gerada uma referência para o ângulo de curso, que é repassada à malha interna. Já para a fase de retração, a referência do ângulo de curso é mantida apontando para o zênite, fazendo com que o aerofólio saia da zona de potência (condição de vento cruzado, crosswind) e possa ser recolhido com baixo gasto energético. Uma outra possibilidade discutida, mais simples, é o uso de apenas dois pontos de atração (atratores) como referência de posição do aerofólio na malha externa, com apenas um dos atratores ativo. Assim que o aerofólio cruza a coordenada azimute de um atrator, o outro torna-se o ativo, levando o aerofólio a executar uma curva e, dessa forma, realizar a trajetória desejada de oito deitado. Devido à descontinuidade no erro de seguimento quando chaveia-se entre os atratores, ocorre uma descontinuidade no sinal de controle, razão pela qual esta estratégia é conhecida como bang-bang . É discutido como o bang-bang pode ser vantajoso no caso de aerofólios cabeados com um curto perímetro (comprimento de arco) da trajetória, situação em que o período de amostragem do controle torna-se relativamente grande, o que dificulta a estabilização do controle. Por outro lado, no caso de trajetórias com perímetro maior, a ausência de um percurso bem definido entre os dois atratores pode resultar em uma trajetória aproximadamente geodésica ( reta angular), afastando-se, assim, das trajetórias ótimas de oito deitado sugeridas na literatura. Neste caso, a opção com a lemniscata de Bernoulli pode tornar-se vantajosa. Para a malha interna do controle de voo também foram investigadas algumas alternativas, entre as quais um controlador proporcional. Usando o modelo da dinâmica do ângulo de curso linearizado em alguns pontos principais, é computado o intervalo do ganho proporcional que garante estabilidade em malha fechada, supondo conhecidos os parâmetros do modelo. Também com base no mesmo modelo do ângulo de curso, projetou-se um controlador de realimentação linearizante que impõe uma dinâmica estável de primeira ordem ao erro de rastreamento da malha interna. Tal controlador linearizante requer, em sua lei de controle, o conhecimento da derivada da referência do ângulo de curso. Dado que esta derivada pode ser difícil de se obter, na prática, com baixo ruído, é investigada uma variante do controlador linearizante sem a mencionada derivada. Considerando, para os três controladores, aproximadamente a mesma constante de tempo do sistema em malha fechada, o controlador linearizante completo obteve o melhor desempenho, seguido pelo proporcional, enquanto o linearizante sem derivada da referência do ângulo de curso ficou com o pior desempenho. Uma terceira contribuição ao estudo do pumping kite é a formulação de um problema de otimização para um ciclo de operação, considerando-se a topologia de controle decentralizado. Já que a lei de controle de voo é computada separadamente da unidade de solo, é necessário determinar os valores de alguns parâmetros de operação cuja escolha pode ter um impacto significativo na potência de ciclo. Mostra-se como a potência média durante a fase de tração varia em função do ângulo de ataque médio, e como o ângulo de ataque base pode ser determinado para operar-se no ponto de máxima potência. A fase de tração é parametrizada em termos de um ângulo de ataque base, uma velocidade de desenrolamento, um ângulo polar médio da trajetória, e um comprimento médio do cabo. Já a fase de retração é parametrizada por meio de dois coeficientes que definem a inclinação das rampas de força de tração e ângulo de ataque base, e dois patamares ao final destas rampas. São consideradas restrições no mínimo ângulo de ataque importante no caso de aerofólios flexíveis e na máxima velocidade de enrolamento alcançada pela máquina elétrica. A ideia é reduzir a força de tração e o ângulo de ataque do aerofólio enquanto a velocidade de enrolamento aumenta e, dessa forma, obter-se uma fase de retração eficiente. Para fins ilustrativos, o problema de otimização é resolvido para os valores de patamar através de uma busca em grid, enquanto os coeficientes de inclinação de rampa são definidos de maneira ad hoc. Entre as principais conclusões está que, para o aerofólio do tipo foil (ram-air) kite com 12 m2 de área projetada sujeito a um vento nominal de aproximadamente 10 m/s, ao desenrolar-se o cabo a 2.3 m/s, o que corresponde a uma redução de 25.8 % com relação à velocidade que maximiza a potência na fase de tração, obtém-se um acréscimo de 9.3 % na potência de ciclo. Com base em um método simplificado para cálculo da potência de ciclo, também é obtida a curva de potência do pumping kite, discutindo-se as suas distintas regiões de operação. A última contribuição desta tese refere-se à interpretação dos aerofólios cabeados como um caso específico do disco atuador considerado na derivação do limite de Betz para extração de potência do vento. No caso do disco atuador, a potência extraída é abstraída como o produto entre o empuxo sofrido pelo disco e a velocidade do vento atravessando o disco. No caso da turbina eólica de eixo horizontal, a potência dá-se pelo produto entre o torque no disco e a sua velocidade angular. Já no caso do modo de sustentação de Loyd (a fase de tração do pumping kite), a potência decorre do produto entre o empuxo no disco e a velocidade de translação do disco no sentido do vento (velocidade de desenrolamento ). Finalmente, no caso do modo de arrasto de Loyd (turbina acoplada ao aerofólio cabeado), a potência aproveitada surge do produto entre a velocidade tangencial do disco e a força de arrasto (empuxo) sofrida pela turbina. A tese é concluída com a formulação da expressão do coeficiente de potência para o modo de sustentação de Loyd, evidenciando-se o problema do cálculo dos fatores de indução axial, radial, e o ângulo de ataque parcial para cada anel do disco.

Resumo: Nessa pesquisa é analisado um modelo teórico para descrever o experimento de tempo de voo (TOF,Time-of-Flight), que é um experimento canônico na determinação da mobilidade dos portadores de carga em sistemas orgânicos desordenados. O modelo se baseia no transporte de carga conhecido por hopping ativado termicamente, no qual os portadores de carga realizam transições (saltos) entre estados localizados do material desordenado. A partir do modelo, são obtidas duas mobilidades distintas1: 1. a primeira delas, nomeada de mobilidade experimental E, é a mobilidade calculada com o tempo médio de trânsito, inferido a partir do sinal da fotocorrente, em completa analogia ao procedimento experimental; 2. a segunda mobilidade, nomeada de mobilidade teórica T , é a mobilidade calculada a partir do tempo médio de trânsito exato (denido estatisticamente). O ponto principal a destacar, é que o tempo médio de trânsito exato é inacessível experimentalmente. O objetivo do trabalho, é investigar a dependência da mobilidade experimental2 e da mobilidade teórica, com o campo elétrico, com a desordem do material e com o comprimento do material. Dessa forma, pretende-se comparar as duas mobilidades de modo a justificar o procedimento experimental utilizado para extrair o tempo médio de trânsito do sinal da fotocorrente. O modelo usado nessa dissertação para descrever o material orgânico desordenado é o modelo GDM (Gaussian Disorder Model) clássico, que associa uma distribuição Gaussiana aos orbitais LUMO3 e HOMO4 no qual o transporte de elétrons ou buracos ocorre, respectivamente. Para descrever a dinâmica dos portadores de carga, é utilizada uma equação mestra, que fornece a evolução temporal da ocupação eletrônica dos sítios da rede (que representam os orbitais LUMO ou HOMO localizados). As taxas de transição entre os sítios são as de Miller- Abrahams.

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-11T12:27:13Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Thiago Ferreira Soares.pdf: 1031286 bytes, checksum: 801ae9d42285fa28cb74ce03bc1cdb3b (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T12:27:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Thiago Ferreira Soares.pdf: 1031286 bytes, checksum: 801ae9d42285fa28cb74ce03bc1cdb3b (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014 / A Entomologia Forense (EF) é conceituada como a utilização de insetos e outros artrópodes na resolução de procedimentos judiciais, e seu principal objetivo é a estimativa do intervalo pós-morte (IPM). Calliphoridae são predominantemente diurnos e são os primeiros insetos a localizar o corpo. A atividade noturna e sua capacidade de realizar posturas em um recurso durante a noite é um ponto controverso na ciência. Este trabalho descreve o primeiro estudo sobre atividade noturna de insetos califorídeos no nordeste brasileiro, assim como descreve os padrões de atividade de voo diurno e suas implicações para a EF. Foram utilizadas iscas de frango para captura dos espécimes, e as coletas foram realizadas em um fragmento urbano de Mata Atlântica no bairro do Curado, Recife, PE. As coletas diurnas foram realizadas em intervalos a cada 3h iniciando às 05h30min e terminando às17h30min, sendo as coletas noturnas realizadas das 17h30min-05h30min. Onze espécies de Calliphoridae foram identificadas, além de nove de Fanniidae, seis de Muscidae e nove de Sarcophagidae. Em relação à Calliphoridae, foram 1.711 indivíduos coletados no 1º experimento (dia x noite), sendo Chrysomya megacephala (40,15%) a mais abundante, seguida por Chrysomya albiceps (18,29%), Mesembrinella bicolor (15,66%) e Hemilucilia semidiaphana (14,67%). Deste total coletado, apenas 66 indivíduos foram capturados no período noturno (3,86%) sendo três adultos de Hemilucilia segmentaria e 63 de Mesembrinella bicolor, contudo a oviposição noturna não foi observada. Com relação ao 2º experimento (atividade diurna de Calliphoridae), 3.159 espécimes foram capturados. As espécies mais abundantes nesta etapa foram Chrysomya megacephala (47,70%), Hemilucilia semidiaphana (20,42%), Chrysomya albiceps (18,96%) e Mesembrinella bicolor (9,02%). O primeiro horário de coleta (05h30min-08h30min) reuniu a maior quantidade de adultos com 34,16% do total, com uma diminuição do número de insetos com o passar do dia. Não foi encontrada diferença significativa entre os diferentes períodos diurnos de coleta a partir da abundância das espécies. Analisando as espécies que apresentaram abundância superior a 100 indivíduos, C. megacephala, C. albiceps, H. semidiaphana e M. bicolor, diferença significativa foi encontrada entre o número de indivíduos de C. megacephala, e M. bicolor. Um padrão de atividade semelhante foi observado para C. megacephala, C. albiceps, H. semidiaphana com uma redução do número de espécimes ao longo do dia. Para M. bicolor esse padrão permaneceu até o intervalo de 11h30min-14h30min, enquanto que um aumento de sua abundância de cerca de 50% em relação aos horários intermediários foi notada para o período de 14h30min-17h30min. Os índices de Shannon, Pielou e Simpson, revelaram valores medianos, demonstrando um reflexo da maior abundância das espécies C. megacephala, C. albiceps, H. semidiaphana. Com relação ao sexo dos adultos coletados, 85,31% eram fêmeas e 14,69% machos, sendo a abundância das fêmeas sempre superior a dos machos. Apenas C. albiceps conseguiu colonizar as iscas expostas neste trabalho, com um total de 92 indivíduos emergidos, destes 86,9% foram oriundos do período entre 08h30min-11h30min e 13,1% de 11h30min-14h30min. Descreve-se o primeiro registro de Chrysomya rufifacies em Pernambuco e em área de Mata Atlântica. Calliphoridae confirma-se com hábito predominantemente diurno, não realizando posturas à noite.

No estudo da mecânica e controle de voo, uma aeronave é dita flexível quando as frequências naturais dos primeiros modos de vibração estrutural se encontram próximas da frequência natural do modo de período curto. Tal característica, evidenciada em aeronaves excepcionalmente longas e leves como o bombardeiro B1 Lancer, pode levar a um detrimento significativo da qualidade de voo. Neste trabalho o modelo da aeronave B1 é utilizado para a aplicação da técnica de controle H? por realimentação estática de saída. O controlador é um rastreador de ângulo de arfagem com amortecimento das vibrações estruturais. O projeto resultante é aplicado a modelos que incorporam incertezas paramétricas e não paramétricas para os quais se demonstra bom desempenho e robustez.

Operações aéreas de segurança pública e militares em helicópteros são exemplos de atividades que requererem elevado desempenho do operador. Considerando esta natureza, e buscando aproximar-se do que lhe é, muitas vezes, iminente, este trabalho tem o objetivo de analisar a percepção dos pilotos sobre a carga de trabalho durante a execução de procedimentos de emergência em operações aéreas de helicóptero. Para isso, a pesquisa de campo se desenvolve em ambiente de treinamento de voo real e se utiliza, para avaliar a carga de trabalho, de instrumentos subjetivos - questionário, entrevista e NASA-TLX Scale- e de registros fisiológicos - Frequência Cardíaca (FC). Quatro cenários são delineados, que consistem em realizar procedimentos de emergência previstos no manual do helicóptero HB-350 &quot;Esquilo&quot;. A amostra obtida por acessibilidade consta de 30 (trinta) pilotos voluntários, com experiência em diferentes tipos de helicópteros. As informações obtidas nos instrumentos aplicados, após analisados, apontam a T1 - Aproximação e pouso sem o funcionamento do sistema hidráulico - PSH, como tarefa de maior carga de trabalho global, e, também, considerada pelos instrumentos subjetivos, como de maior exigência física, o que é corroborado pelo dado fisiológico, juntamente com a T3 - Aproximação e pouso com pane de motor (apagamento) - PMp. Por outro lado, segundo a percepção dos pilotos, a T4 - Aproximação e pouso com pane de acionamento do R/C - PRCp, e a T2 - Aproximação e pouso com pane de comando do rotor de cauda (R/C) - PCRC, são consideradas as tarefas de maior exigência mental. O estudo clarifica a relação entre as diferentes cargas impostas ao piloto de helicóptero, quando em situação degradada do equipamento, e o seu desempenho, e, também, pode evidenciar a importância de treinamentos de emergência em helicópteros, deixando clara a necessidade de uma política nacional que fomente essa prática, principalmente no âmbito da aviação de segurança pública e militar. Assim sendo, é possível perceber um caminho a ser seguido para possíveis estratégias que minimizam efeitos negativos de situações degradadas que por ventura possam influenciar na segurança de voo das operações de helicópteros.