Condition-Based Diagnosis of Mechatronic Systems Using a Fractional Calculus Approach

While fractional calculus (FC) is as old as integer calculus, its application has been mainly restricted to mathematics. However, many real systems are better described using FC equations than with integer models. FC is a suitable tool for describing systems characterised by their fractal nature, long-term memory and chaotic behaviour. It is a promising methodology for failure analysis and modelling, since the behaviour of a failing system depends on factors that increase the model’s complexity. This paper explores the proficiency of FC in modelling complex behaviour by tuning only a few parameters. This work proposes a novel two-step strategy for diagnosis, first modelling common failure conditions and, second, by comparing these models with real machine signals and using the difference to feed a computational classifier. Our proposal is validated using an electrical motor coupled with a mechanical gear reducer.

Monitoring for a decidable fragment of MTLD

The 15th International Conference on Runtime Verification (RV'15). 22-25 September. Vienna, Austria.

System Modeling and Control Through Fractional-Order Algorithms

The theory of fractional calculus goes back to the beginning of thr throry of differential calculus but its inherent complexity postponed the applications of the associated concepts. In the last decade the progress in the areas of chaos and fractals revealed subtle relationships with the fractional calculus leading to an increasing interest in the development of the new paradigm. In the area of automaticcontrol preliminary work has already been carried out but the proposed algorithms are restricted to the frequency domain. The paper discusses the design of fractional-order discrete-time controllers. The algorithms studied adopt the time domein, which makes them suited for z-transform analusis and discrete-time implementation. The performance of discrete-time fractional-order controllers with linear and non-linear systems is also investigated.

Towards a Mobile Three-dimensional Modelling System for Underground Structures

Robotica 2012: 12th International Conference on Autonomous Robot Systems and Competitions April 11, 2012, Guimarães, Portugal

Application of Visual-Inertial SLAM for 3D Mapping of Underground Environments

The underground scenarios are one of the most challenging environments for accurate and precise 3d mapping where hostile conditions like absence of Global Positioning Systems, extreme lighting variations and geometrically smooth surfaces may be expected. So far, the state-of-the-art methods in underground modelling remain restricted to environments in which pronounced geometric features are abundant. This limitation is a consequence of the scan matching algorithms used to solve the localization and registration problems. This paper contributes to the expansion of the modelling capabilities to structures characterized by uniform geometry and smooth surfaces, as is the case of road and train tunnels. To achieve that, we combine some state of the art techniques from mobile robotics, and propose a method for 6DOF platform positioning in such scenarios, that is latter used for the environment modelling. A visual monocular Simultaneous Localization and Mapping (MonoSLAM) approach based on the Extended Kalman Filter (EKF), complemented by the introduction of inertial measurements in the prediction step, allows our system to localize himself over long distances, using exclusively sensors carried on board a mobile platform. By feeding the Extended Kalman Filter with inertial data we were able to overcome the major problem related with MonoSLAM implementations, known as scale factor ambiguity. Despite extreme lighting variations, reliable visual features were extracted through the SIFT algorithm, and inserted directly in the EKF mechanism according to the Inverse Depth Parametrization. Through the 1-Point RANSAC (Random Sample Consensus) wrong frame-to-frame feature matches were rejected. The developed method was tested based on a dataset acquired inside a road tunnel and the navigation results compared with a ground truth obtained by post-processing a high grade Inertial Navigation System and L1/L2 RTK-GPS measurements acquired outside the tunnel. Results from the localization strategy are presented and analyzed.

Energy Harvesting for Autonomous Underwater Vehicles

In this study, energy production for autonomous underwater vehicles is investigated. This project is part of a bigger project called TURTLE. The autonomous vehicles perform oceanic researches at seabed for which they are intended to be kept operational underwater for several months. In order to ful l a long-term underwater condition, powerful batteries are combined with \micro- scale" energy production on the spot. This work tends to develop a system that generates power up to a maximum of 30 W. Latter energy harvesting structure consists basically of a turbine combined with a generator and low-power electronics to adjust the achieved voltage to a required battery charger voltage. Every component is examined separately hence an optimum can be de ned for all, and subsequently also an overall optimum. Di erent design parameters as e.g. number of blades, solidity ratio and cross-section area are compared for di erent turbines, in order to see what is the most feasible type. Further, a generator is chosen by studying how ux distributions might be adjusted to low velocities, and how cogging torque can be excluded by adapted designs. Low-power electronics are con gured in order to convert and stabilize heavily varying three-phase voltages to a constant, recti ed voltage which is usable for battery storage. Clearly, di erent component parameters as maximum power and torque are matched here to increase the overall power generation. Furthermore an overall maximum power is set up for achieving a maximum power ow at load side. Due to among others typical low velocities of about 0.1 to 0.5 m/s, and constructing limits of the prototype, the vast range of components is restricted to only a few that could be used. Hence, a helical turbine is combined in a direct drive mode to a coreless-stator axial- ux permanent-magnet generator, from which the output voltage is adjusted subsequently by a recti er, impedance matching unit, upconverter circuit and an overall control unit to regulate di erent component parameters. All these electronics are combined in a closed-loop design to involve positive feedback signals. Furthermore a theoretical con guration for the TURTLE vehicle is described in this work and a solution is proposed that might be implemented, for which several design tests are performable in a future study.

Aumento da Linguagem: Um estudo de caso

Objetivo: O autismo é uma perturbação global do desenvolvimento infantil que se prolonga por toda a vida e evolui com a idade. Carateriza-se pela presença de um desenvolvimento acentuadamente atípico na interação social e na comunicação, por um repertório de atividades e interesses marcadamente restritos, por dificuldades de flexibilidade de pensamento e de comportamento, que se exibem em comportamentos estereotipados e rígidos, associados a dificuldades na aceitação de alterações de rotinas. Dentro da grande variação possível na severidade do autismo, encontram-se crianças sem linguagem verbal e com dificuldades na comunicação por qualquer outra via, assim como se encontram crianças que apresentam linguagem verbal com um vocabulário restrito, repetitivo e não comunicativo. O objetivo principal deste trabalho é analisar e potenciar o desenvolvimento da linguagem, a aquisição de palavras e frases na criança autista, tendo em vista a generalização dos resultados. Para isso, foi realizado um estudo de caso de uma criança de 4 anos de idade com comportamentos que sugerem uma Perturbação Pervasiva do Desenvolvimento. Utilizou-se o recurso aos instrumentos de observação e entrevistas, procedendo-se à sua análise e ao desenho da intervenção a realizar. Foi implementada a intervenção “Ensinar crianças com autismo a fazer perguntas sobre objetos escondidos” na qual são utilizados brinquedos de interesse para a criança, motivacionais para a concretização do objetivo do estudo.

Lacunas entre a perceção dos preparadores e utilizadoredos sobre a qualidade da contabilística interna

Existe um amplo consenso na literatura à volta de ideia de que a finalidade da contabilidade de gestão é apoiar a tomada de decisão e o controlo de gestão das organizações. Contudo, não existem evidências suficientes, de que a contabilidade de gestão, quando aplicada à realidade concreta de cada organização, cumpre afectivamente essa finalidade. Um dos motivos pelos quais a contabilidade de gestão pode ver-se limitada no cumprimento dos seus objetivos é a existência de uma lacuna entre a percepção do preparador da informação sobre a qualidade da informação que fornece e a percepção do receptor da informação sobre a qualidade da mesma. Assumindo que a qualidade da informação pode ser avaliada através do reconhecimento da presença das características de relevância, fiabilidade, tempestividade, frequência e compreensibilidade, esta dissertação tem como objetivo avaliar a existência de uma lacuna de percepção entre fornecedor e receptor de informação e analisar as diferentes perspetivas que determinam, ou não, a dimensão dessa lacuna. Para esse efeito foi realizado um estudo de caso comparativo de 12 Pequenas e Médias Empresas portuguesas do sector do calçado, todas situadas na mesma área geográfica. Os dados foram recolhidos através de entrevistas semi-estruturadas a preparadores e receptores de informação. Estes dados foram complementados com documentos de prestação de contas, relatórios de gestão internos, mapas de reporte interno. Dada a natureza qualitativa da maioria dos dados, foi feita uma decomposição da informação obtida das empresas e uma análise de conteúdo. Simultaneamente foi realizada uma análise quantitativa com vista em determinar a dimensão da lacuna de percepção entre preparador/receptor da informação. Os resultados revelam que não existe uma lacuna significativa quanto às percepções das características de qualidade atribuídas à informação. Os resultados sugerem ainda que a lacuna de percepção é menor quando os vários atores percepcionam o papel da contabilidade de gestão tal como é enfatizado na literatura. Este estudo contribui para a literatura na medida em que apresenta uma revisão da utilização da informação para a tomada de decisão. Ainda, contribui para os agentes da indústria terem uma melhor percepção sobre a importância do fenómeno em causa.

Criação e atualização de aplicações para área de retalho por MDA

Nos últimos anos tem-se verificado a constante evolução dos mercados em plataformas na Internet como forma de melhoria não só dos serviços prestados, mas também para o aumento de vendas de produtos e respetiva internacionalização dos mesmos. Este aumento da procura por este tipo de softwares, assim como a constante evolução e atualização dos mesmos tem contribuído para que estas aplicações evoluam em termos de funcionalidades e complexidade. Isto contribui cada vez para a dificuldade de formar equipas capazes de manter e desenvolver estes sistemas sem que comprometa em grandes custos para as organizações. Neste sentido surgiram diversas ferramentas que permitem criar soluções pré desenvolvidas de aplicações na Internet denominadas de "E-commerce applications". Estas plataformas, apesar do utilizador não ter obrigatoriamente que deter conhecimentos de programação para proceder à sua instalação, são bastante restritas tanto aos serviços que podem ser usados, e na sua escalabilidade, visto que normalmente correm em servidores específicos e por vezes as configurações necessárias para instalação tornam-se bastante complexas de ser efetuadas. Pretende-se no âmbito desta dissertação de mestrado propor um modelo de uma arquitetura de um sistema baseado em mecanismos MDA para a área de retalho, particularmente em ambientes de e-commerce. Serão inicialmente sistematizados os principais tipos de ecommerce numa perspetiva de evolução histórica. Será igualmente enquadrado o MDA no desenvolvimento de um sistema de e-commerce. Neste sentido, serão equacionadas as diferenças entre o modelo típico de desenvolvimento de software e o desenvolvimento de software orientado pelas metodologias do MDA. No processo de especificação e desenvolvimento do modelo proposto será realizada uma análise de requisitos, assim como, a proposta do modelo da arquitetura de um sistema baseado em mecanismos MDA, tendo como orientação os requisitos e arquitetura definida na fase de análise. Finalmente no sentido de analisar o resultado esperado para um sistema orientado por metodologias definidas por MDA, serão realizado alguns testes no sistema desenvolvido de forma a analisar o seu desempenho e validar a sua adequabilidade no âmbito do processo de desenvolvimento de sistemas e-commerce

A avaliação e o investimento imobiliário

O documento que seguidamente se desenvolve, tem como fundamental objetivo a descrição do trabalho efetuado ao longo de um estágio semestral realizado, pelo mestrando, na empresa QUALITAS – Sociedade de Avaliações Técnicas, Lda., subordinado ao tema «A Avaliação e o Investimento Imobiliário». Através do estágio é cumprida uma parte do plano do mestrado, tendo sido assim possível colocar em prática os conhecimentos teóricos absorvidos previamente na formação académica detida. Os objetivos previstos para o estágio consistiam no acompanhamento de diversos casos de estudo relativos à avaliação imobiliária, em ambiente empresarial, abrangendo usos e destinos variados e, ainda, o levantamento bibliográfico de suporte, apoiado pela frequência de um curso de avaliação imobiliária em simultâneo com o estágio. As avaliações imobiliárias realizadas foram geralmente precedidas de visitas aos locais, implicando prospeção de mercado no terreno, para aplicação das metodologias apresentadas, sendo que em todos os casos o supervisor revia os trabalhos. Com o resumo da atualidade da avaliação imobiliária, referindo investimentos, legislação, entidades, metodologias e ainda outros pontos essenciais, prevê-se demonstrar o conhecimento adquirido pelo estagiário. Pode concluir-se que o setor está em reestruturação gradual, tida como essencial para a evolução da área, que se presume culminar numa profissão bastante mais restrita, rigorosa e fiável. A formação que se pretende exigir aos peritos é uma ferramenta essencial ao desempenho de um trabalho exemplar e o estágio uma oportunidade de aprender in situ, aplicando conhecimentos anteriormente adquiridos.

Noção de Obra no Contrato de Empreitada: Contributos da Doutrina e da Jurisprudência

Dissertação de Mestrado em Solicitaria