Comportamento dinâmico não linear e controle de sistemas eletromecânicos em macro e micro escalas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Controle ativo de vibrações em estruturas espaciais tipo treliças usando controladores IMSC

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Otimização multiobjetivo no controle da dengue

Pós-graduação em Biometria - IBB

Algoritmo genético aplicado ao controle do mosquito transmissor da dengue

Pós-graduação em Biometria - IBB

Controle ativo de vibrações em vigas utilizando controle feedforward e elementos espectrais

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEB

Incerteza intervalar em otimização e controle

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Controle de fotoassociação caótica com campos externos

The objective of the present work was to study the control of the dynamics of diatomic heteronuclear molecules interacting with electric fields created by lasers. Specifically in this work, the molecular photoassociation phenomenon will be analyzed. At this phenomenon, the atom's relative movement is described by a particle that moves in a morse potential well under the influence of an external time dependant force related to the external field. Based on the optimum control theory (OCT), it is presented at the present work laser pulses that alternate a given initial molecular state to a desirable end state, wich in this work was represented by the minimization of a cost functional that indicates how close. To do so, a computational sistem know as Genetic Algorithm (GA) was developed that can be characterizes as an extremelly eficient technique capable of scanning the solutions space and find results close to the optimum solutions

Dinâmica não linear e controle de um sistema vibratório modelado com memória de forma e, excitado por fontes de energia do tipo ideal e não ideal

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEB

Controle subótimo de manipuladores subatuados via redundância de atuação

Este trabalho apresenta uma metodologia de controle de posição das juntas passivas de um manipulador subatuado de uma maneira subótima. O termo subatuado se refere ao fato de que nem todas as juntas ou graus de liberdade do sistema serem equipados com atuadores, o que ocorre na prática devido a falhas ou como resultado de projeto. As juntas passivas de manipuladores desse tipo são indiretamente controladas pelo movimento das juntas ativas usando as características de acoplamento da dinâmica de manipuladores. A utilização de redundância de atuação das juntas ativas permite a minimização de alguns critérios, como consumo de energia, por exemplo. Apesar da estrutura cinemática de manipuladores subatuados ser idêntica a do totalmente atuado, em geral suas características dinâmicas diferem devido a presença de juntas passivas. Assim, apresentamos a modelagem dinâmica de um manipulador subatuado e o conceito de índice de acoplamento. Este índice é utilizado na seqüência de controle ótimo do manipulador. A hipótese de que o número de juntas ativas seja maior que o número de passivas permite o controle ótimo das juntas passivas, uma vez que na etapa de controle destas há mais entradas (torques nos atuadores das juntas ativas), que elementos a controlar (posição das juntas passivas). Neste ponto reside a contribuição desta tese ao estado da arte, uma vez que não há até o momento publicação que proponha o controle ótimo das juntas passivas neste caso.

Uma abordagem por meio da teoria dos jogos de um modelo em ecologia matemática

A presente dissertação propõe uma abordagem alternativa na simulação matemática de um cenário preocupante em ecologia: o controle de pragas nocivas a uma dada lavoura de soja em uma específica região geográfica. O instrumental teórico empregado é a teoria dos jogos, de forma a acoplar ferramentas da matemática discreta à análise e solução de problemas de valor inicial em equações diferenciais, mais especificamente, as chamadas equações de dinâmica populacional de Lotka-Volterra com competição. Essas equações, que modelam o comportamento predador-presa, possuem, com os parâmetros inicialmente utilizados, um ponto de equilíbrio mais alto que o desejado no contexto agrícola sob exame, resultando na necessidade de utilização da teoria do controle ótimo. O esquema desenvolvido neste trabalho conduz a ferramentas suficientemente simples, de forma a tornar viável o seu uso em situações reais. Os dados utilizados para o tratamento do problema que conduziu a esta pesquisa interdisciplinar foram coletados de material bibliográfico da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária EMBRAPA.

Posicionamento aproximado do estado final para sistemas térmicos descritos pela equação do calor.

Neste trabalho, será considerado um problema de controle ótimo quadrático para a equação do calor em domínios retangulares com condição de fronteira do tipo Dirichlet é nos quais, a função de controle (dependente apenas no tempo) constitui um termo de fonte. Uma caracterização da solução ótima é obtida na forma de uma equação linear em um espaço de funções reais definidas no intervalo de tempo considerado. Em seguida, utiliza-se uma sequência de projeções em subespaços de dimensão finita para obter aproximações para o controle ótimo, o cada uma das quais pode ser gerada por um sistema linear de dimensão finita. A sequência de soluções aproximadas assim obtidas converge para a solução ótima do problema original. Finalmente, são apresentados resultados numéricos para domínios espaciais de dimensão 1.

Análise e gestão de projetos de investimento: uma aplicação da teoria das opções em projetos de exploração de recursos naturais

Sob incerteza, possibilidades de gestão e flexibilidade do projeto, os métodos convencionais de desconto que ignoram estes intangíveis e tratam passivamente os investimentos, tem se mostrado limitados, subavaliando o valor do projeto. Nesta tese, aplicamos e exploramos as potencialidades da teoria das opções, na análise e gestão de projetos de exploração de recursos naturais não renováveis. Aplicando-se as técnicas da moderna teoria de finanças, teoria de recificação de opções, técnicas de arbitragem em tempo contínuo, teoria de controle ótimo e métodos numéricos, desenvolve-se uma abordagem para avaliação e política ótima de gestão, definindo-se os momentos ótimos para abrir, fechar ou abandonar o projeto. Os valores do projeto são definidos em função dos valores de uma carteira de títulos transacionados no mercado de capitais. Para tanto, forma-se uma carteira arbitrária autofinanciada cujos fluxos de caixa replicam os fluxos do projeto. Tratado, também, o problema do sequenciamento do investimento quando os desembolsos para implantação do projeto ocorrem num período longo de tempo. Determina-se o efeito do tempo na implantação do projeto, o valor da opção de espera pelo melhor momento para exercer a opção de investir e o custo de oportunidade implícito nessa espera. Finalmente, a abordagem desenvolvida é aplicada a um projeto real de mineração aurifera.

Hedging de opções com ativos : base cujos preços seguem processos de difusão com salto

Na presente dissertação foi implementado um modelo para execução de hedging de mínima variância de opções de compra européias em mercados incompletos, considerando um espaço de tempo discreto e contínuo de estados. O desempenho foi medido de forma comparativa tomando como base a popular estratégia delta-hedging em um grande número de simulações, a partir de cenários definidos com o objetivo de submeter o modelo a diversas situações. A trajetória do preço do ativo objeto foi representada por um processo de difusão com saltos, composto por duas parcelas: (i) um processo de Wiener, cuja principal característica é ser uma função contínua e diferenciável em todos os pontos, e (ii) por um processo de Poisson, responsável por inserir descontinuidades na trajetória.

Três ensaios em economia aplicada

A tese é constituída por três artigos: “Regulação Ótima de Pescarias com Imperfeito Enforcement dos Direitos de Propriedade”, “Estimação de um Modelo Generalizado de Pesca” e “Fatores Condicionantes da Reincidência Criminal no Chile”. No Capitulo 1, num contexto de enforcement imperfeito e custoso dos direitos de propriedade, é desenvolvido um modelo bioeconômico para determinar a captura ótima na exploração de recursos hidrobiológicos. Os resultados mostram que: (i) o stock do recurso em estado estacionário é menor quando o enforcement é imperfeito e custoso que quando é perfeito e sem custo, (ii) se o stock do recurso em estado estacionário com enforcement perfeito e sem custo é menor ao de máximo rendimento sustentável, então a quota de captura ótima com enforcement imperfeito e custoso é menor à respetiva quota quando o enforcement é perfeito e sem custo, e (iii) o stock do recurso em estado estacionário com enforcement imperfeito e custoso é maior ao stock do recurso quando a pescaria é de livre acesso. Contudo a gestão ótima dos recursos pesqueiros requer o conhecimento dos seus parâmetros bioeconômicos, porém implementar estudos para obter informação do stock do recurso é muito custoso e está sujeito a erros de mensuração. Assim, no Capitulo 2 são estimados os parâmetros bioeconômicos para a captura de anchoveta peruana. A metodologia baseia-se em Zhang e Smith (2011). Os parâmetros bioeconômicos são obtidos a traves de uma estimação econométrica em dois estágios utilizando dados microeconômicos associadas às embarcações que contam com permissão para capturar anchoveta. O método do bootstrap é utilizado para corrigir os erros padrão das estimativas obtidas pela metodologia em dois estágios. Os parâmetros estimados são utilizados para o stock ótimo e a captura ótima de anchoveta em estado estacionário. Assim mesmo, comparar-se o stock ótimo com o stock observado conclui-se que a pescaria da anchoveta peruana tem estado continuamente sujeita â sobre-exploração. Por último o Capitulo 3 é um esforço por estudar os fatores de reincidência criminal no Chile, uma área de pesquisa que tem sido escassamente explorada em América Latina, embora da sua importância na agenda pública e dada a crença da sociedade chilena que a criminalidade é explicada fundamentalmente por criminais reincidentes. A aproximação escolhida no presente estudo analisa a reincidência a partir da imputação. Para estudar os determinantes a reincidência, utiliza-se um modelo econométrico binário, o modelo Probit, que permite analisar como a idade, sexo, e o tipo de delitos cometidos, afetam a probabilidade de reincidência. Observa-se que na maior dos casos os estimadores apresentam o sinal esperado.

Cálculo variacional: aspectos teóricos e aplicações

Pós-graduação em Matemática Universitária - IGCE