Saddle points and rare collisions under scaling approach in a Fermi accelerator with two nonlinear terms

Rare collisions of a classical particle bouncing between two walls are studied. The dynamics is described by a two-dimensional, nonlinear and area-preserving mapping in the variables velocity and time at the instant that the particle collides with the moving wall. The phase space is of mixed type preventing diffusion of the particle to high energy. Successive and therefore rare collisions are shown to have a histogram of frequency which is scaling invariant with respect to the control parameters. The saddle fixed points are studied and shown to be scaling invariant with respect to the control parameters too. © 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Some dynamical properties of a classical dissipative bouncing ball model with two nonlinearities

Some dynamical properties for a bouncing ball model are studied. We show that when dissipation is introduced the structure of the phase space is changed and attractors appear. Increasing the amount of dissipation, the edges of the basins of attraction of an attracting fixed point touch the chaotic attractor. Consequently the chaotic attractor and its basin of attraction are destroyed given place to a transient described by a power law with exponent -2. The parameter-space is also studied and we show that it presents a rich structure with infinite self-similar structures of shrimp-shape. © 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Scaling invariance of the diffusion coefficient in a family of two-dimensional Hamiltonian mappings

We consider a family of two-dimensional nonlinear area-preserving mappings that generalize the Chirikov standard map and model a variety of periodically forced systems. The action variable diffuses in increments whose phase is controlled by a negative power of the action and hence effectively uncorrelated for small actions, leading to a chaotic sea in phase space. For larger values of the action the phase space is mixed and contains a family of elliptic islands centered on periodic orbits and invariant Kolmogorov-Arnold-Moser (KAM) curves. The transport of particles along the phase space is considered by starting an ensemble of particles with a very low action and letting them evolve in the phase until they reach a certain height h. For chaotic orbits below the periodic islands, the survival probability for the particles to reach h is characterized by an exponential function, well modeled by the solution of the diffusion equation. On the other hand, when h reaches the position of periodic islands, the diffusion slows markedly. We show that the diffusion coefficient is scaling invariant with respect to the control parameter of the mapping when h reaches the position of the lowest KAM island. © 2013 American Physical Society.

Magnetic field profile of a mesoscopic SQUID-shaped superconducting film

Using a genuinely tridimensional approach to the time-dependent Ginzburg-Landau theory, we have studied the local magnetic field profile of a mesoscopic superconductor in the so-called SQUID geometry, i.e., a square with a hole at the center connected to the outside vacuum through a very thin slit. Our investigation was carried out in both the Meissner and the mixed state. We have also studied the influence of the temperature on the space distribution of the local magnetic field. © 2013 IOP Publishing Ltd.

Equivalent representation of mutual coupling in transmission lines by discrete element

This paper describes a computational model based on lumped elements for the mutual coupling between phases in transmission lines without the explicit use of modal transformation matrices. The self and mutual parameters and the coupling between phases are modeled using modal transformation techniques. The modal representation is developed from the intrinsic consideration of the modal transformation matrix and the resulting system of time-domain differential equations is described as state equations. Thus, a detailed profile ofthe currents and the voltages through the line can be easily calculated using numerical or analytical integration methods. However, the original contribution of the article is the proposal of a time-domain model without the successive phase/mode transformations and a practical implementation based on conventional electrical circuits, without the use of electromagnetic theory to model the coupling between phases. © 2003-2012 IEEE.

Dynamical properties for a mixed Fermi accelerator model

The behavior of the decay of velocity in a semi-dissipative one-dimensional Fermi accelerator model is considered. Two different kinds of dissipative forces were considered: (i) F-v and; (ii) F-v2. We prove the decay of velocity is linear for (i) and exponential for (ii). During the decay, the particles move along specific corridors which are constructed by the borders of the stable manifolds of saddle points. These corridors organize themselves in a very complicated way in the phase space leading the basin of attraction of the sinks to be seemingly of fractal type. © 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Controle robusto com realimentação derivativa de sistemas não lineares via LMI

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Uma nova metodologia de projeto e controle para o inversor Boost (CSI) monofásico, para o aproveitamento de fontes alternativas e renováveis de energia elétrica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise numérica de lajes treliçadas pré-moldadas com adição de resíduo de borracha

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Identificação dos parâmetros modais utilizando apenas as respostas da estrutura: identificação no domínio do tempo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Controle ativo de vibrações e localização ótima de sensores e atuadores piezelétricos

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

Paralelismo de inversores monofásicos, isolados ou em conexão com a rede, com otimização da resposta dinâmica

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Técnica de projeto de controlador fuzzy aplicada ao acionamento vetorial de motor de indução

Este trabalho investiga uma estratégia de controle fuzzy Takagi-Sugeno aplicada ao controle de velocidade do motor de indução. A estratégia implementa uma interpolação ponderada entre um conjunto de controladores locais previamente projetados. Ao ocorrer variações nas condições operacionais do motor de indução, os ganhos da lei de controle são ajustados automaticamente, de modo a manter satisfatório o desempenho do sistema de controle. Para o projeto do controlador fuzzy a representação em espaço de estados da planta foi considerada sob a forma de um sistema aumentado, incluindo-se uma nova variável de estado que, nesse caso, foi selecionada como sendo a integral do erro de velocidade. Tal formulação permitiu o projeto de controladores locais com a estrutura PI, através de realimentação completa de estados, com posicionamento de pólos. Como variáveis de operação para o chaveamento fuzzy dos controladores locais, foram selecionados as variáveis velocidade angular do rotor e a componente da corrente de estator responsável pelo torque elétrico do motor. Em seguida, a estabilidade do controlador fuzzy Takagi- Sugeno projetado foi comprovada através do critério de Lyapunov, para isso o problema de estabilidade foi escrito na forma de LMIs. O desempenho do controlador fuzzy Takagi-Sugeno foi avaliado através de estudos de simulação, e seus resultados comparados ao desempenho de um controlador PI convencional, para a regulação da velocidade do rotor. Os resultados obtidos nas simulações mostram que o emprego da estratégia proposta torna o sistema mais robusto a variações paramétricas no sistema de acionamento.

Preditores da desnutrição infantil em populações ribeirinhas do Pará

Objetivo: Identificar os determinantes da desnutrição infantil em crianças menores de dois anos de idade em populações ribeirinhas do Pará. Métodos: Estudo transversal foi desenvolvido com 203 crianças residentes em quatro comunidades ribeirinhas: Aveiro (região Sudoeste), Barcarena (região Metropolitana), Cametá (região Nordeste) e Santarém (região do Baixo Amazonas) por meio de entrevista junto ao responsável pela criança. A variável dependente foi desnutrição, considerada presente para índice estatura para idade < -1 escores z de acordo com a referência atual da Organização Mundial da Saúde. As variáveis independentes foram características: de moradia, do chefe da família, da mãe da criança, do pré-natal, do padrão alimentar da família, do nascimento da criança, dos cuidados maternos e demográficos da criança. A prevalência da desnutrição foi calculada conforme indicadores básicos, subjacentes e imediatas, considerando-se a distância entre as variáveis que compõem os indicadores e o desfecho. Análise multinível foi realizada por regressão logística tendo em conta a hierarquia das relações entre os indicadores e a desnutrição, considerando-se p<0,005. Resultados: A prevalência de desnutrição atingiu 35,0 % das crianças estudadas, variando de 28,6% em Aveiro a 43,1% em Barcarena. As variáveis que se associaram com desnutrição foram baixo peso ao nascer e maior idade da criança. A idade da criança foi o preditor da desnutrição: a chance de uma criança entre 12 e 17 meses de idade apresentar desnutrição foi 3,4 vezes maior do que a de uma criança com menos de seis meses, aumentando em cinco vezes para as crianças entre 18 e 23 meses. Conclusão: Em populações ribeirinhas, a desnutrição em menores de dois anos mostra-se ainda como um grave problema de saúde pública, possivelmente pelo maior tempo de exposição aos fatores de risco ambientais.

Modelagem e controle de uma incubadora neonatal

Este trabalho apresenta uma introdução sobre a história da neonatologia, a conceituação e a modelagem matemática do sistema térmico de uma incubadora neonatal, contendo a relação da mesma com um recém-nascido quanto a trocas térmicas, a partir da primeira lei da termodinâmica. É apresentado o método que foi utilizado para a linearização (Séries de Taylor) e os pontos de operação calculados para o sistema linear obtido no formato de espaço de estados, e a partir deste foi obtida uma representação em função de transferência. A partir da modelagem matemática do sistema, foi realizado um teste em malha aberta para verificar as características do mesmo, como estabilidade, constante de tempo e convergência para um valor final desejado, e como o sistema real opera em malha fechada, foi também realizado um teste com o sistema nesta configuração contendo um ganho unitário de malha. O comportamento do sistema não linear foi comparado ao do sistema linearizado através de suas curvas de resposta temporal a uma entrada degrau para a verificação da validade da representação linear, e após a sua validação, diagramas de bode foram gerados para diferentes parâmetros do modelo, para observar-se o efeito desta variação no comportamento dinâmico da planta, e foi percebido que o comportamento do modelo não é alterado de forma substancial para a variação dentro das faixas verificadas. Um controlador proporcional e integral (PI) foi então projetado para a eliminação do erro de regime permanente presente resposta temporal do sistema.. Testes sob diversas condições de operação foram realizados no sistema linear assim como as curvas de variação de temperatura foram obtidas com o controlador aplicado no modelo não linear, sendo os resultados considerados satisfatórios para este tipo de aplicação. Este trabalho foi realizado com o auxílio da ferramenta computacional Simulink do software Matalb®.