Design of fuzzy regulators with optimal initial conditions compensation

In almost all cases, the goal of the design of automatic control systems is to obtain the parameters of the controllers, which are described by differential equations. In general, the controller is artificially built and it is possible to update its initial conditions. In the design of optimal quadratic regulators, the initial conditions of the controller can be changed in an optimal way and they can improve the performance of the controlled system. Following this idea, a LNU-based design procedure to update the initial conditions of PI controllers, considering the nonlinear plant described by Takagi-Sugeno fuzzy models, is presented. The importance of the proposed method is that it also allows other specifications, such as, the decay rate and constraints on control input and output. The application in the control of an inverted pendulum illustrates the effectively of proposed method.

Strategic capacitor placement in distribution systems by minimisation of harmonics amplification because of resonance

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

Parameter-dependent Lyapunov functions for state-derivative feedback control in polytopic linear systems

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

System identification and active vibration control of a flexible structure

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

A Comparison of the Effects of Nonlinear Damping on the Free Vibration of a Single-Degree-of-Freedom System

This article concerns the free vibration of a single-degree-of-freedom (SDOF) system with three types of nonlinear damping. One system considered is where the spring and the damper are connected to the mass so that they are orthogonal, and the vibration is in the direction of the spring. It is shown that, provided the displacement is small, this system behaves in a similar way to the conventional SDOF system with cubic damping, in which the spring and the damper are connected so they act in the same direction. For completeness, these systems are compared with a conventional SDOF system with quadratic damping. By transforming all the equations of motion of the systems so that the damping force is proportional to the product of a displacement dependent term and velocity, then all the systems can be directly compared. It is seen that the system with cubic damping is worse than that with quadratic damping for the attenuation of free vibration. [DOI: 10.1115/1.4005010]

On the dynamic behaviour of the "click" mechanism in dipteran flight

In this paper, the dynamic behaviour of the "click" mechanism is analysed. A more accurate model is used than in the past, in which the limits of movement due to the geometry of the flight mechanism are imposed. Moreover, the effects of different damping models are investigated. In previous work, the damping model was assumed to be of the linear viscous type for simplicity, but it is likely that the damping due to drag forces is nonlinear. Accordingly, a model of damping in which the damping force is proportional to the square of the velocity is used, and the results are compared with the simpler model of linear viscous damping. Because of the complexity of the model an analytical approach is not possible so the problem has been cast in terms of non-dimensional variables and solved numerically. The peak kinetic energy of the wing root per energy input in one cycle is chosen to study the effectiveness of the "click" mechanism compared with a linear resonant mechanism. It is shown that, the "click" mechanism has distinct advantages when it is driven below its resonant frequency. When the damping is quadratic, there are some further advantages compared to when the damping is linear and viscous, provided that the amplitude of the excitation force is large enough to avoid the erratic behaviour of the mechanism that occurs for small forces. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

NUMERICAL SIMULATION of CONVECTION-DIFFUSION PROBLEMS BY THE CONTROL-VOLUME-BASED FINITE-ELEMENT METHOD

This work presents a numerical study of the tri-dimensional convection-diffusion equation by the control-volume-based on finite-element method using quadratic hexahedral elements. Considering that the equation governing this problem in its main variable may represent several properties, including temperature, turbulent kinetic energy, viscous dissipation rate of the turbulent kinetic energy, specific dissipation rate of the turbulent kinetic energy, or even the concentration of a contaminant in a given medium, among others, the wide applicability of this problem is thus evidenced. Three cases of temperature distributions will be studied specifically in this work, in addition to one case of pollutant dispersion upon analysis of the concentration of a contaminant in a fixed flow point. Some comparisons will be carried out against works found in the open literature, while others will be done according to each phenomenon characteristics.

Mesoscopic structure evidenced by AC dielectric nonlinearities in Sr(0.75)Ba(0.25)Nb(2)O(6) relaxor ferroelectric thin films

The AC electric field and temperature dependences of the dielectric permittivity for strontium barium niobate (Sr(0.75)Ba(0.25)Nb(2)O(6)) relaxor ferroelectric thin films have been investigated. The results indicate the existence of a true mesoscopic structure evidenced by the nonlinear dielectric response of these films, which is similar to those observed for bulk relaxor ferroelectrics. A tendency for a temperature dependent crossover from a linear to a quadratic behaviour of the dielectric nonlinearity was observed, indicating an evolution from paraelectric to glass-like behaviour on cooling the samples towards the freezing temperature transition.

Coberturas vegetais, doses de nitrogênio e inoculação de sementes com Azospirillum brasilense em arroz de terras altas no sistema plantio direto

O arroz é importante fonte de energia e proteínas para a população mundial, principalmente na Ásia e Oceania. No Brasil, juntamente com o feijão, constitui a base da alimentação. Tecnologias sustentáveis que reduzam custos da produção e aumentem a produtividade do arroz podem garantir seu suprimento em períodos de alta demanda. O objetivo deste trabalho foi avaliar diferentes coberturas vegetais antecessoras (milheto [Pennisetum americanum], crotalária [Crotalaria juncea], guandu [Cajanus cajan], braquiária [Brachiaria ruziziensis], milheto + crotalária e milheto + guandu), doses de nitrogênio (N) em cobertura (0, 40, 80 e 120 kg ha-1) e o efeito da inoculação de sementes com Azospirillum brasilense no arroz de terras altas em sistema plantio direto no desenvolvimento e na produtividade. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos casualizados em esquema fatorial 6x4x2 com quatro repetições. O estudo foi desenvolvido em um Latossolo Vermelho, em Selvíria, Estado do Mato Grosso do Sul, Brasil, em 2011/2012. O cultivo do guandu antecedendo o arroz proporcionou maior produtividade do arroz somente em comparação a B. ruziziensi. A produtividade do arroz em função das doses de N em cobertura se ajustou a uma função quadrática. Não houve influência da inoculação de sementes com A. brasilense sobre a produtividade do arroz, porém houve interação entre a inoculação e as coberturas vegetais sobre o teor de N foliar, número de panículas por m², matéria seca de plantas de arroz e a massa de cem grãos.

Utilização do nitrogênio (15N) residual de coberturas de solo e da uréia pela cultura do milho

Geralmente, grande parte do N de fertilizantes minerais e de plantas de cobertura de solo não é aproveitada pelo milho no cultivo imediato à aplicação, o qual pode ser absorvido pelas culturas cultivadas subseqüentemente. O objetivo deste trabalho foi avaliar o aproveitamento pelo milho do N residual da uréia, da crotalária (Crotalaria juncea) e do milheto (Pennisetum americanum) marcados com 15N, aplicados ao milho cultivado em sistema plantio direto, no ano agrícola anterior, num Latossolo Vermelho distroférrico no Cerrado. O estudo foi desenvolvido na fazenda experimental da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira-UNESP, Selvíria (MS), em áreas distintas. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com 15 tratamentos e quatro repetições, aplicados ao milho em 2001/02 e 2002/03. Os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial 3 x 5, compreendendo a combinação de três coberturas de solo: crotalária juncea, milheto e vegetação espontânea (pousio), e cinco doses de N-uréia: 0, 30, 80, 130 e 180 kg ha-1. Após a colheita do milho, as duas áreas permaneceram em pousio nas entressafras e, em seguida, cultivadas novamente com milho, safras 2002/03 (experimento 1) e 2003/04 (experimento 2), utilizando adubação similar em todas as parcelas, para distinguir o efeito do N residual. O aproveitamento médio do N residual da parte aérea do milheto e da crotalária pelo milho foi inferior a 3,5 e 3 %, respectivamente, da quantidade inicial. A quantidade de N residual da uréia absorvida pelo milho aumentou de forma quadrática, no experimento 1, e linear, no experimento 2, em relação à dose de N aplicada, sendo o aproveitamento desta inferior a 3 %. As coberturas de solo não influenciaram o aproveitamento pelo milho do N residual da uréia, e vice-versa.

Diagnóstico da exigência do cafeeiro em nitrogênio pela utilização do medidor portátil de clorofila

O nitrogênio é o elemento mais utilizado pela cultura do café e seu manejo é extremamente importante devido às perdas especialmente em épocas chuvosas. O trabalho foi desenvolvido em Argissolo Vermelho-Amarelo, na região de Sud Mennucci (SP), e teve como objetivo avaliar o efeito de diferentes doses e épocas de aplicação de nitrogênio sobre o teor de clorofila e de N nas folhas do cafeeiro, e calcular correlações com a produtividade. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com quatro repetições. Os tratamentos obedeceram o esquema fatorial 5 x 3, constituído pela combinação de cinco doses de N (0, 50, 150, 250 e 350 kg ha-1) aplicados na forma de uréia em três épocas de aplicação (aplicação única em dezembro; duas aplicações: parceladas em novembro e janeiro e três aplicações: parceladas em novembro, dezembro e janeiro). Avaliaram-se os teores de clorofila e nitrogênio das folhas durante a frutificação e a colheita. A concentração de clorofila correlacionou-se positivamente com o teor de nitrogênio nas folhas e a produção de grãos se ajustou a uma função quadrática com as doses de N aplicadas, na qual a dose 210 kg ha-1 promoveu a máxima produção; a estimativa do teor de clorofila foi promissora para detecção de possíveis deficiências de nitrogênio.

Fenologia da figueira-da-índia em Selvíria - MS

A figueira-da-índia é uma cactácea de origem mexicana, com grande potencial produtivo para as condições edafoclimáticas do Brasil, porém a falta de conhecimento faz com que a cultura seja pouco cultivada. Com o objetivo de avaliar a fenologia da figueira-da-índia, o presente trabalho foi realizado em plantas com 4 anos de idade, no espaçamento de 1,0 x 2,5 m, na área experimental da Fazenda de Ensino, Pesquisa e Extensão da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira - UNESP, localizada no município de Selvíria - MS, de agosto de 2006 a janeiro de 2007. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com dez repetições, com uma planta por parcela experimental, ocasião em que foram avaliados a fenologia e o crescimento dos frutos. O período de emissão das gemas concentrou-se nos meses de setembro e outubro. O florescimento, ocorreu 30 dias após a emissão da gema florífera. Os frutos atingiram a maturidade fisiológica (ponto de colheita) aos 66 dias após o florescimento e aos 72 dias apresentavam-se maduros, aptos para o consumo. O período de desenvolvimento dos frutos, desde a emissão da gema florífera até a maturidade fisiológica, foi de 96 dias. A curva de crescimento dos frutos foi do tipo quadrática. A cultura da figueira-da-índia pode tornar-se uma alternativa principalmente para pequenos produtores, visto que não exige grandes investimentos para sua implantação e condução, além de se adaptar bem às condições ambientais de nosso País. Seus frutos possuem excelentes preços tanto no mercado nacional como no internacional, e o aproveitamento na forma de doces e geleias pode incrementar a renda dos produtores.

Farelo de trigo e complexo enzimático na alimentação de frangas de reposição

Foram avaliados os efeitos da inclusão do farelo de trigo (FT) com e sem a suplementação da ração com um complexo enzimático (CE), composto de amilase, protease e celulase, sobre o desempenho de frangas semipesadas (15 semanas de idade) e seu efeito residual na produção de ovos. Foram utilizadas 288 frangas, distribuídas em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4X2, sendo quatro níveis de FT e dois níveis de um CE na ração: 0 (controle), 10, 20 e 30% X suplementação com 0 ou 50g de um CE/100 kg de ração, resultando em oito tratamentos, com seis repetições. Na fase de crescimento, o consumo de ração, o ganho de peso, a conversão alimentar e o peso vivo foram melhores para as aves que receberam as dietas isentas de FT. A adição do CE diminuiu o consumo de ração nas dietas com 0 e 30% de FT. Durante a fase de produção, o uso do CE na ração de recria sem FT aumentou o peso vivo das aves, mas reduziu no nível de 30% de FT. A produção de ovos diminuiu no nível de 20% de FT quando a dieta foi suplementada com o CE. As conversões alimentares no nível de 10% de FT foram semelhantes ao controle. Observou-se efeito quadrático do nível de FT sobre a conversão por massa de ovos, que foi melhor com 8,01%. Portanto, recomenda-se até 8,01% de inclusão do farelo de trigo na ração de poedeiras semipesadas de 15 a 19 semanas de idade.

Qualidade da carne de cordeiros criados em creep feeding com silagem de grãos úmidos de milho

Objetivou-se, com este trabalho, estudar níveis de substituição (0; 50 e 100%) do milho grão seco moído pela silagem de grãos úmidos de milho (SGUM) na ração de cordeiros alimentados em creep feeding. Vinte e quatro cordeiros Suffolk foram avaliados quanto às características quantitativas e qualitativas do músculo longissimus dorsi. Os animais foram abatidos ao atingirem 28 kg PV e suas carcaças resfriadas foram seccionadas em sete regiões anatômicas. Sobre a superfície do longissimus dorsi, no corte denominado lombo, foram tomadas as medidas: largura e profundidade máximas; mínima e máxima espessuras de gordura de cobertura e área de olho de lombo. Nos lombos, determinaram-se as proporções dos tecidos muscular, adiposo e ósseo, a composição química e a força de cisalhamento. Os resultados revelaram que não houve efeito dos tratamentos para a força de cisalhamento e nem para as medidas tomadas no longissimus dorsi, exceto para a área de olho de lombo, segundo regressão quadrática, com maiores valores para os tratamentos com SGUM. As análises de composição química do longissimus dorsi revelaram que os tratamentos influenciaram o teor de gordura no músculo, que aumentou linearmente de acordo com a inclusão de SGUM na ração. Não foi verificado efeito dos tratamentos sobre a composição tecidual dos lombos. Concluiu-se que é possível recomendar a substituição do milho grão pela silagem de grãos úmidos de milho para a dieta de cordeiros terminados em creep feeding, conservando a boa qualidade da carne.

Farelo de trigo na alimentação de poedeiras semipesadas na fase de recria

O estudo foi conduzido com o objetivo de avaliar os efeitos da inclusão de farelo de trigo (FT) na ração sobre o desempenho de frangas semipesadas nas fases de recria 1 (7 a 14 semanas de idade) e recria 2 (15 a 19 semanasde idade) e seu efeito residual durante a fase inicial de produção de ovos. Foram utilizadas 160 frangas Lohmann Brown distribuídas em delineamento inteiramente casualizado, com quatro níveis de FT na ração: 0 (controle), 10, 20 e 30%, que resultaram em quatro tratamentos, com cinco repetições de oito aves na fase de recria 1. Ao completarem 14 semanas, as aves foram transferidas para gaiolas de arame galvanizado, redistribuídas em seis repetições de seis aves. Utilizaram-se 144 aves e descartaram-se, aleatoriamente, quatro aves por tratamento, constituindo a fase de recria 2. A adição de FT diminuiu linearmente o peso vivo final e o ganho de peso, resultando em reduções de 1,15 e 0,03 g, respectivamente, para cada 1% de inclusão de FT na ração. O consumo de água aumentou de forma quadrática e cresceu, em valores absolutos, com o aumento de 0 a 30% de farelo de trigo. A cada aumento de 1% de FT na ração, a idade das aves ao primeiro ovo elevou aproximadamente 0,6 dia e o peso do ovo em 0,22 g. A inclusão de farelo de trigo na ração reduz a taxa de crescimento de frangas, atrasa o início da postura, mas melhora o peso inicial dos ovos em relação a dietas à base de milho e de farelo de soja.