New static 3-step distance relay

A new static 3-step distance relay based on the principle of multi-input phase comparison is described in the paper. Design principles and typical discriminating and logic circuits are described for the new relaying system. The relaying system uses semiconductor circuits throughout and features high speed and good performance. The comparator model, which effects multi-input phase comparison, has been devised to provide reliable pickup for closein faults, and to achieve an improved polar characteristic in the complex- impedance plane, which fits around only the fault area of a transmission line. Operating time of the relay is less than 1 cycle for unbalanced faults, and less than a halfcycle for 3-phase faults. Protective circuits have also been added to detect power swing and to block tripping for a predetermined number of power-swing cycles. The operating characteristics of the relay, as expressed by accuracy/range charts, are presented.

RRI-GBT MULTI-BAND RECEIVER: MOTIVATION, DESIGN, AND DEVELOPMENT

We report the design and development of a self-contained multi-band receiver (MBR) system, intended for use with a single large aperture to facilitate sensitive and high time-resolution observations simultaneously in 10 discrete frequency bands sampling a wide spectral span (100-1500 MHz) in a nearly log-periodic fashion. The development of this system was primarily motivated by need for tomographic studies of pulsar polar emission regions. Although the system design is optimized for the primary goal, it is also suited for several other interesting astronomical investigations. The system consists of a dual-polarization multi-band feed (with discrete responses corresponding to the 10 bands pre-selected as relatively radio frequency interference free), a common wide-band radio frequency front-end, and independent back-end receiver chains for the 10 individual sub-bands. The raw voltage time sequences corresponding to 16 MHz bandwidth each for the two linear polarization channels and the 10 bands are recorded at the Nyquist rate simultaneously. We present the preliminary results from the tests and pulsar observations carried out with the Robert C. Byrd Green Bank Telescope using this receiver. The system performance implied by these results and possible improvements are also briefly discussed.

Global response sensitivity analysis using probability distance measures and generalization of Sobol's analysis

The study introduces two new alternatives for global response sensitivity analysis based on the application of the L-2-norm and Hellinger's metric for measuring distance between two probabilistic models. Both the procedures are shown to be capable of treating dependent non-Gaussian random variable models for the input variables. The sensitivity indices obtained based on the L2-norm involve second order moments of the response, and, when applied for the case of independent and identically distributed sequence of input random variables, it is shown to be related to the classical Sobol's response sensitivity indices. The analysis based on Hellinger's metric addresses variability across entire range or segments of the response probability density function. The measure is shown to be conceptually a more satisfying alternative to the Kullback-Leibler divergence based analysis which has been reported in the existing literature. Other issues addressed in the study cover Monte Carlo simulation based methods for computing the sensitivity indices and sensitivity analysis with respect to grouped variables. Illustrative examples consist of studies on global sensitivity analysis of natural frequencies of a random multi-degree of freedom system, response of a nonlinear frame, and safety margin associated with a nonlinear performance function. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Instrumentation and control of a two-stage 4-bed silica gel plus water adsorption cooling cum desalination system

This paper presents the instrumentation and control architecture for a laboratory based two-stage 4-bed silica gel + water adsorption system. The system consists of primarily two fluids: refrigerant (water vapour) and heat transfer fluid (water) flowing through various components. Heat input to the system is simulated using multiple heaters and ambient air is used as the heat sink. The laboratory setup incorporates a real time National Instruments (NI) controller to control several digital and analog valves, heaters, pumps and fans along with simultaneous data acquisition from various flow, pressure and temperature sensors. The paper also presents in detail the various automated and manual tasks required for successful operation of the system. Finally the system pressure and temperature dynamics are reported and its performance evaluated for various cycle times. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Damage assessment of composite plate structures with material and measurement uncertainty

Composite materials are very useful in structural engineering particularly in weight sensitive applications. Two different test models of the same structure made from composite materials can display very different dynamic behavior due to large uncertainties associated with composite material properties. Also, composite structures can suffer from pre-existing imperfections like delaminations, voids or cracks during fabrication. In this paper, we show that modeling and material uncertainties in composite structures can cause considerable problein in damage assessment. A recently developed C-0 shear deformable locking free refined composite plate element is employed in the numerical simulations to alleviate modeling uncertainty. A qualitative estimate of the impact of modeling uncertainty on the damage detection problem is made. A robust Fuzzy Logic System (FLS) with sliding window defuzzifier is used for delamination damage detection in composite plate type structures. The FLS is designed using variations in modal frequencies due to randomness in material properties. Probabilistic analysis is performed using Monte Carlo Simulation (MCS) on a composite plate finite element model. It is demonstrated that the FLS shows excellent robustness in delamination detection at very high levels of randomness in input data. (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.

A Terapia de Exposição com Realidade Virtual para pacientes com TEPT controlada por um Sistema de Lógica Fuzzy

Nos últimos anos, a área da saúde vem explorando o potencial das novas tecnologias para diagnóstico e tratamentos de muitos distúrbios. Em especial, a tecnologia de Realidade Virtual se destaca por oferecer novas perspectivas de tratamento para diferentes distúrbios neuropsiquiátricos. Por outro lado, a ocorrência de problemas causados por situações traumáticas vem crescendo em todo o mundo. Nesse contexto, o Transtorno de Estresse Pós-Traumático (TEPT) é classificado como um transtorno de ansiedade que se caracteriza por gerar uma classe de comportamentos inadequados a situações que não representam perigo real. Em geral, este transtorno está relacionado à ocorrência de algum evento traumático de grande magnitude no passado. Vários trabalhos foram desenvolvidos utilizando ambientes virtuais tridimensionais (3D) para tratar e diagnosticar este distúrbio. Entretanto, percebe-se uma carência de sistemas que consigam controlar o nível de dificuldade das atividades desenvolvidas nesses ambientes. Nesse caso, esta dissertação tem por objetivo descrever o desenvolvimento e avaliar o potencial de utilização de dois sistemas: um que explora a Realidade Virtual (ARVET) para oferecer cenas virtuais que simulem os estímulos geradores de ansiedade similares aqueles da vida real; e outro que explora a Lógica Fuzzy (SAPTEPT) para classificar os níveis de ansiedade do paciente, possibilitando a análise quali-quantitativa de dados psicofisiológicos e psicométricos. As avaliações realizadas com especialistas na área mostraram que o ARVET pode proporcionar um alto grau de estímulos ansiogênicos e a integração com o SAPTEPT ocorreu de forma satisfatória mostrando o potencial que os sistemas têm de serem utilizados em pacientes reais.

Geração e Simplificação da Base de Conhecimento de um Sistema Híbrido Fuzzy-Genético.

Geração e Simplificação da Base de Conhecimento de um Sistema Híbrido Fuzzy- Genético propõe uma metodologia para o desenvolvimento da base de conhecimento de sistemas fuzzy, fundamentada em técnicas de computação evolucionária. Os sistemas fuzzy evoluídos são avaliados segundo dois critérios distintos: desempenho e interpretabilidade. Uma metodologia para a análise de problemas multiobjetivo utilizando a Lógica Fuzzy foi também desenvolvida para esse fim e incorporada ao processo de avaliação dos AGs. Os sistemas fuzzy evoluídos foram avaliados através de simulações computacionais e os resultados obtidos foram comparados com os obtidos por outros métodos em diferentes tipos de aplicações. O uso da metodologia proposta demonstrou que os sistemas fuzzy evoluídos possuem um bom desempenho aliado a uma boa interpretabilidade da sua base de conhecimento, tornando viável a sua utilização no projeto de sistemas reais.

Lógica nebulosa aplicada a um sistema de detecção de intrusos em computação em nuvem.

O objetivo deste trabalho é avaliar os riscos de ocorrências de intrusos em um sistema de computação em nuvem para sistemas distribuídos utilizando lógica nebulosa. A computação em nuvem é um tema que vem sendo bastante abordado e vem alavancando discussões calorosas, tanto na comunidade acadêmica quanto em palestras profissionais. Embora essa tecnologia esteja ganhando mercado, alguns estudiosos encontram-se céticos afirmando que ainda é cedo para se tirar conclusões. Isto se deve principalmente por causa de um fator crítico, que é a segurança dos dados armazenados na nuvem. Para esta dissertação, foi elaborado um sistema distribuído escrito em Java com a finalidade de controlar um processo de desenvolvimento colaborativo de software na nuvem, o qual serviu de estudo de caso para avaliar a abordagem de detecção de intrusos proposta. Este ambiente foi construído com cinco máquinas (sendo quatro máquinas virtuais e uma máquina real). Foram criados dois sistemas de inferência nebulosos, para análise de problemas na rede de segurança implementados em Java, no ambiente distribuído. Foram realizados diversos testes com o intuito de verificar o funcionamento da aplicação, apresentando um resultado satisfatório dentro dessa metodologia.

Uma técnica híbrida para geração de rotas em espaço geográfico com obstáculos.

Este trabalho está inserido no campo da Geomática e se concentra, mais especificamente, no estudo de métodos para exploração e seleção de rotas em espaços geográficos sem delimitação prévia de vias trafegáveis. As atividades que poderiam se beneficiar de estudos desse tipo estão inseridas em áreas da engenharia, logística e robótica. Buscou-se, com as pesquisas realizadas nesse trabalho, elaborar um modelo computacional capaz de consultar as informações de um terreno, explorar uma grande quantidade de rotas viáveis e selecionar aquelas rotas que oferecessem as melhores condições de trajetória entre dois pontos de um mapa. Foi construído um sistema a partir do modelo computacional proposto para validar sua eficiência e aplicabilidade em diferentes casos de estudo. Para que esse sistema fosse construído, foram combinados conceitos de sistemas baseados em agentes, lógica nebulosa e planejamento de rotas em robótica. As informações de um terreno foram organizadas, consumidas e apresentadas pelo sistema criado, utilizando mapas digitais. Todas as funcionalidades do sistema foram construídas por meio de software livre. Como resultado, esse trabalho de pesquisa disponibiliza um sistema eficiente para o estudo, o planejamento ou a simulação de rotas sobre mapas digitais, a partir de um módulo de inferência nebuloso aplicado à classificação de rotas e um módulo de exploração de rotas baseado em agentes autônomos. A perspectiva para futuras aplicações utilizando o modelo computacional apresentado nesse trabalho é bastante abrangente. Acredita-se que, a partir dos resultados alcançados, esse sistema possa ajudar a reduzir custos e automatizar equipamentos em diversas atividades humanas.

Potential of the seaweed Gracilaria lemaneiformis for integrated multi-trophic aquaculture with scallop Chlamys farreri in North China

In this study the red alga, Gracilaria lemaneiformis, was cultivated with the scallop Chlamys farreri in an integrated multi-trophic aquaculture (IMTA) system for 3 weeks at the Marine Aquaculture Laboratory of the Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences (IOCAS) in Qingdao, Shandong Province, North China. The nutrient uptake rate and nutrient reduction efficiency of ammonium and phosphorus from scallop excretion were determined. The experiment included four treatments each with three replicates, and three scallop monoculture systems served as the control. Scallop density (407.9 +/- 2.84 g m(-3)) remained the same in all treatments while seaweed density differed. The seaweed density was set at four levels (treatments 1, 2, 3, 4) with thallus wet weight of 69.3 +/- 3.21, 139.1 +/- 3.80, 263.5 +/- 6.83, and 347.6 +/- 6.30 g m(-3), respectively. There were no significant differences in the initial nitrogen and phosphorus concentration between each treatment and the control group (ANOVA, p > 0.05). The results showed that at the end of the experiment, the nitrogen concentration in the control group and treatment 1 was significantly higher than in the other treatments. There was also a significant difference in phosphorus concentration between the control group and the IMTA treatments (ANOVA, p < 0.05). Growth rate, C and N content of the thallus, and mortality of scallop was different between the IMTA treatments. The nutrient uptake rate and nutrient reduction efficiency of ammonium and phosphorus changed with different cultivation density and time. The maximum reduction efficiency of ammonium and phosphorus was 83.7% and 70.4%, respectively. The maximum uptake rate of ammonium and phosphorus was 6.3 and 3.3 A mu mol g(-1) DW h(-1). A bivalve/seaweed biomass ratio from 1:0.33 to 1:0.80 (treatments 2, 3, and 4) was preferable for efficient nutrient uptake and for maintaining lower nutrient levels. Results indicate that G. lemaneiformis can efficiently absorb the ammonium and phosphorus from scallop excretion and is a suitable candidate for IMTA.

轮式移动机器人轨迹跟踪的最优控制

深入分析了轮式移动机器人的运动状态,建立了WMR路径偏差系统的非线性数学模型。应用小偏差线性化理论,将该多输入多输出非线性系统简化成一个单输入单输出线性系统。然后基于线性二次型调节器理论进行了系统最优控制器的设计,并针对该理论中加权矩阵Q与R难以确定的问题,从控制效果出发,采用自适应遗传算法对其进行了优化。实现了移动机器人对预定轨迹的满意鲁棒跟踪,同时满足了实时性要求。实验结果证明了该方法的正确性与实用性。

Optimal Fuzzy PID Controller with Incomplete Derivation and Its Simulation Research on Application of Intelligent Artificial Legs

提出了一种新的最优模糊PID控制器，它由两部分组成，即在线模糊推理机构和带有不完全微分的常规PID控制器，在模糊推理机构中，引入了三个可调节因子xp,xi和xd，其作用是进一步修改和优化模糊推理的结果，以使控制器对一个给定对象具有最优的控制效果，可调节因子的最优值采用ITAE准则及Nelder和Mead提出的柔性多面体最优搜索算法加以确定，这种PID控制器被用来控制由作者设计的智能人工腿中的一个直流电机，仿真结果表明该控制器的设计是非常有效的，它可被用于控制各种不同的对象和过程。

最优Fuzzy—GA PID控制器及其应用

提出了一种基于模糊推理与遗传算法的最优PID控制器的设计方法，该控制器由离线和在线2部分组成，在离线部分，以系统响应的超调量、上升时间及调速时间为性能指标，利用遗传算法搜索出一组最优的PID参数Kp^*，Ti^*及Td^*，为在线部分调节的初始值，在在线部分，采用一个专用的PID参数优化程序，以离线部分获得的Kp^*,Ti^*及Td^*为基础，根据系统当前的误差e和误差变化率·↑e，通过模糊推理在线调整系统瞬态响应的PID参数，以确保系统的响应具有最优的动态和稳态性能，计算机仿真结果表明，与传统的PID控制器相比，这种最优PID控制器具有良好的控制性能和鲁棒性能，可用于控制不同的对象和过程。