Controlador adaptativo backstepping a estrutura variável

Neste trabalho, um controlador adaptativo backstepping a estrutura variável (Variable Structure Adaptive Backstepping Controller, VS-ABC) é apresentado para plantas monovariáveis, lineares e invariantes no tempo com grau relativo unitário. Ao invés das tradicionais leis integrais para estimação dos parâmetros da planta, leis chaveadas são utilizadas com o objetivo de aumentar a robustez em relação a incertezas paramétricas e distúrbios externos, bem como melhorar o desempenho transitório do sistema. Adicionalmente, o projeto do novo controlador é mais intuitivo quando comparado ao controlador backstepping original, uma vez que os relés introduzidos apresentam amplitudes diretamente relacionadas com os parâmetros nominais da planta. Esta nova abordagem, com uso de estrutura variável, também reduz a complexidade das implementações práticas, motivando a utilização de componentes industriais, tais como, FPGAs (Field Programmable Gate Arrays ), MCUs (Microcontrollers) e DSPs (Digital Signal Processors). Simulações preliminares para um sistema instável de primeira e segunda ordem são apresentadas de modo a corroborar os estudos. Um dos exemplos de Rohrs é ainda abordado através de simulações, para os dois cenários adaptativos: o controlador backstepping adaptativo original e o VS-ABC

Controlador adaptativo por modelo de referência e estrutura variável aplicado ao controle de ângulo de carga e fluxo de campo de um gerador síncrono

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Controle adaptativo por modelo de referencia e estrutura variável discreto no tempo

With the technology progess, embedded systems using adaptive techniques are being used frequently. One of these techniques is the Variable Structure Model- Reference Adaptive Control (VS-MRAC). The implementation of this technique in embedded systems, requires consideration of a sampling period which if not taken into consideration, can adversely affect system performance and even takes the system to instability. This work proposes a stability analysis of a discrete-time VS-MRAC accomplished for SISO linear time-invariant plants with relative degree one. The aim is to analyse the in uence of the sampling period in the system performance and the relation of this period with the chattering and system instability

Alterações do pH, da P O2 e da P CO2 arteriais e da concentração de lactato sangüíneo de cavalos da raça Árabe durante exercício em esteira de alta velocidade

Avaliaram-se as alterações do pH, da P O2 e da P CO2 do sangue arterial e da concentração de lactato sangüíneo de 11 cavalos adultos da raça Árabe, submetidos a exercício progressivo em esteira de alta velocidade. Antes do exercício, no intervalo dos 15 segundos finais de cada mudança de velocidade e aos 1, 3 e 5 minutos após o término do exercício foram coletadas amostras de sangue arterial e venoso para a mensuração dos gases sangüíneos e da concentração de lactato. O exercício resultou em diminuição do pH, da pressão parcial de O2 (P O2) e da pressão parcial de CO2 (P CO2). A concentração de lactato sangüíneo elevou-se exponencialmente a partir da velocidade de 8,0m/s até os momentos após término do exercício.

Efeitos da transformação de uma variável com distribuição normal em sua inversa sobre os parâmetros de sua distribuição usando técnicas de Monte Carlo

Foram realizados quatro estudos de simulação para verificar a distribuição de inversas de variáveis com distribuição normal, em função de diferentes variâncias, médias, pontos de truncamentos e tamanhos amostrais. As variáveis simuladas foram GMD, com distribuição normal, representando o ganho médio diário e DIAS, obtido a partir da inversa de GMD, representando dias para se obter determinado peso. em todos os estudos, foi utilizado o sistema SAS® (1990) para simulação dos dados e para posterior análise dos resultados. As médias amostrais de DIAS foram dependentes dos desvios-padrão utilizados na simulação. As análises de regressão mostraram redução da média e do desvio-padrão de DIAS em função do aumento na média de GMD. A inclusão de um ponto de truncamento entre 10 e 25% do valor da média de GMD reduziu a média de GMD e aumentou a de DIAS, quando o coeficiente de variação de GMD foi superior a 25%. O efeito do tamanho dos grupos nas médias de GMD e DIAS não foi significativo, mas o desvio-padrão e CV amostrais médios de GMD aumentaram com o tamanho do grupo. em virtude da dependência entre a média e o desvio-padrão e da variação observada nos desvios-padrão de DIAS em função do tamanho do grupo, a utilização de DIAS como critério de seleção pode diminuir a acurácia da variação. Portanto, para a substituição de GMD por DIAS, é necessária a utilização de um método de análise robusto o suficiente para a eliminação da heterogeneidade de variância.

Limiar anaeróbio e velocidade crítica determinada com diferentes distâncias em nadadores de 10 a 15 anos: relações com a performance e a resposta do lactato sanguíneo em testes de endurance

O objetivo deste estudo foi comparar a velocidade crítica (VC) determinada através de diferentes distâncias com o limiar anaeróbio (LAn) e as velocidades máximas mantidas em testes de 20 (V20) e 30 (V30) minutos na natação, verificando se a idade cronológica em jovens nadadores interfere nessas relações. Participaram do estudo 31 nadadores (17 meninas e 14 meninos) divididos segundo a idade cronológica em dois grupos: 10 a 12 anos e 13 a 15 anos. O LAn foi determinado como sendo a velocidade correspondente a 4mM de lactato sanguíneo. A VC1 (25/50/100m), VC2 (100/200/400m) e a VC3 (50/100/200m) foram calculadas através do coeficiente angular da reta de regressão linear entre as distâncias e seus respectivos tempos. As V20 e V30 foram determinadas através de três a seis repetições, com coletas de sangue no 10º minuto e ao final do tiro. Para o grupo de 10 a 12 anos, a VC1 (m/s) (0,98 ± 0,17) e o LAn (0,97 ± 0,12) não foram diferentes entre si, sendo maiores do que a VC2 (0,92 ± 0,16), VC3 (0,89 ± 0,18), V20 (0,92 ± 0,11) e V30 (0,90 ± 0,11). Para o grupo de 13 a 15 anos, a VC1 (m/s)(1,11 ± 0,11) foi maior do que o LAn (1,02 ± 0,07), V20 (0,99 ± 0,09), V30 (0,97 ± 0,09), VC2 (0,98 ± 0,11) e VC3 (1,00 ± 0,11). Pode-se concluir que a distância utilizada na determinação da VC interfere no valor obtido, independente da idade cronológica. A VC determinada com distâncias entre 50 e 400m pode ser utilizada na avaliação da capacidade aeróbia de crianças e adolescentes, substituindo os testes contínuos máximos com durações próximas a 20 ou 30 minutos.

Índices técnicos correspondentes à velocidade crítica e à máxima velocidade de 30 minutos em nadadores com diferentes níveis de performance aeróbia

O principal objetivo deste estudo foi verificar o efeito do nível de performance aeróbia na relação entre os índices técnicos correspondentes à velocidade crítica (VC) e à velocidade máxima de 30 minutos (V30) em nadadores. Participaram deste estudo, 23 nadadores do gênero masculino com características antropométricas similares, divididos segundo o nível de performance aeróbia em grupo G1 (maior performance) (n = 13) e G2 (menor performance) (n = 10). Os indivíduos tinham pelo menos quatro anos de experiência no esporte e treinavam um volume semanal de 30.000 a 45.000m. A VC foi determinada através do coeficiente angular da regressão linear entre as distâncias (200 e 400m) e seus respectivos tempos. A V30 foi determinada através da máxima distância realizada em um teste de 30 minutos. Todas as variáveis foram determinadas no nado crawl. A VC foi significantemente maior do que a V30 no grupo G1 (1,30 ± 0,04 vs. 1,23 ± 0,06m.s-1) e no G2 (1,17 ± 0,08 vs. 1,07 ± 0,06m.s-1). As duas variáveis foram maiores no grupo G1. As taxas de braçada correspondentes à VC (TBVC) e à V30 (TBV30) obtidas nos grupos G1 (33,07 ± 4,34 vs. 31,38 ± 4,15 ciclos.min-1) e G2 (35,57 ± 6,52 vs. 33,54 ± 5,89 ciclos.min-1) foram similares entre si. A TBVC foi significantemente menor no grupo 1 do que no grupo 2, enquanto que a TBV30 não foi diferente entre os grupos. Os comprimentos de braçada correspondentes à VC (CBVC) e à V30 (CBV30) foram significantemente maiores no grupo G1 (2,41 ± 0,33 vs. 2,38 ± 0,30m.ciclo-1) do que no G2 (2,04 ± 0,43 vs. 1,97 ± 0,40m.ciclo-1), e similares entre si nos dois grupos. As correlações (r) entre a VC e a V30 e as variáveis técnicas correspondentes às duas velocidades foram significantes em todas as comparações (0,68 a 0,91). Portanto, a relação entre a velocidade e as variáveis técnicas correspondentes à VC e à V30 não é modificada pelo nível de performance aeróbia.

Preditores espaço-temporais do andar para testes de capacidade funcional em pacientes com doença de Parkinson

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

O sistema de partida em corridas de velocidade do atletismo

Não é difícil observar a importância das corridas de velocidade para o cenário esportivo mundial. Entretanto, do stádion, disputado pelos gregos nos Jogos Olímpicos da Grécia Antiga, aos atuais 100 metros rasos, foram várias as modificações. Não por outro motivo, o objetivo dessa pesquisa foi registrar as modificações que ocorreram no sistema de partida das corridas de velocidade ao longo dos tempos. Essa pesquisa teórica, caracterizada como uma pesquisa bibliográfica, concentrou-se na coleta de dados provenientes de livros, artigos, imagens e websites relacionados aos 100 metros rasos. Dentre as modificações identificadas merecem destaque as que ocorreram no sistema de partida e que incluem o bloco de partida utilizado pelos atletas na atualidade, sem o qual, talvez, não se tivesse chegado ao incrível recorde mundial dos 100 metros rasos de 9s58.

Utilização do esforço percebido na determinação da velocidade crítica em corrida aquática

A relação linear entre intensidade do exercício e taxa de aumento da atividade neuromuscular avaliada pela eletromiografia permite a estimativa do limiar de fadiga, que seria a intensidade que poderia ser mantida indefinidamente sem aumento dos sinais eletromiográficos ao longo do tempo. Levantou-se a hipótese de que a percepção subjetiva de esforço teria comportamento semelhante ao da ativação neuromuscular e que um limiar de esforço percebido (LEP), identificado de forma semelhante ao limiar de fadiga eletromiográfica, poderia coincidir com a velocidade crítica (VCrit). Treze indivíduos de ambos os sexos (23,0 ± 2,5 anos), em uma piscina de 15m de extensão e 2,5m de profundidade, realizaram três testes exaustivos de corrida aquática para determinação dos parâmetros do modelo de velocidade crítica, reportando o esforço percebido (escala de Borg de 6-20 pontos), a cada 15m. Para identificação do LEP, os coeficientes de inclinação das retas do aumento do esforço percebido no tempo (ordenada) e velocidades utilizadas (abscissa) foram ajustados a uma função linear que fornecia um ponto no eixo da velocidade onde, teoricamente, o esforço percebido seria estável indefinidamente. A VCrit foi estimada pelas equações usadas no modelo de velocidade crítica. Para comparação das estimativas de VCrit e do LEP, e de suas associações, foi feita ANOVA para medidas repetidas (p < 0,05) e calculada a correlação de Pearson. Os dados obtidos para a determinação da VCrit atenderam aos critérios adotados para a validade do modelo; a VCrit e o LEP não apresentaram diferença estatística (0,23 ± 0,02m/s x 0,24 ± 0,03m/s) e foram significativamente correlacionados (r = 0,85). Esses resultados sugerem que o LEP parece representar a intensidade máxima de exercício em que variáveis fisiológicas e psicofísicas encontrariam estabilidade, e que esse índice pode ser utilizado na determinação da VCrit.

Estimativa do custo energético e contribuição das diferentes vias metabólicas na canoagem de velocidade

O desempenho na canoagem de velocidade depende da capacidade de o organismo regenerar ATP em grandes quantidades e a altas taxas, a partir das diferentes vias metabólicas. Assim, o objetivo do presente estudo foi combinar dois modelos bioenergéticos, um genérico denominado de potência crítica e outro específico para a canoagem, proposto por Zamparo et al. (1999), na tentativa de produzir estimativas de aptidão aeróbia e anaeróbia para essa modalidade, bem como estabelecer estimativas não-invasivas da contribuição dos sistemas aeróbio e anaeróbio para diferentes distâncias percorridas. Para tanto, 11 atletas de canoagem (16,0 ± 1,2 anos; 174,0 ± 2,4cm; 65,2 ± 4,4kg), do sexo masculino, percorreram diferentes distâncias (500, 1.000 e 1.790m), na máxima velocidade possível, em embarcações do tipo K-1, em um lago com águas calmas. As informações obtidas foram inicialmente convertidas em quantidades geradas de trabalho (kJ) e potência interna (W). Posteriormente, os valores individuais estimados foram aplicados às três equações preditivas da potência crítica (PCrit) e capacidade de trabalho anaeróbio (CTAnaer). Por fim, os valores produzidos foram transformados em unidades de equivalentes de oxigênio para a estimativa da contribuição aeróbia (equivalente de O2 para a PCrit x tempo para a distância) e anaeróbia (equivalente de O2 para a CTAnaer x tempo para a distância), nas diferentes distâncias. A contribuição aeróbia relativa encontrada para as diferentes distâncias analisadas (500, 1.000 e 1.790m) foi de 60,6, 78,6 e 89,4%, respectivamente. Os resultados encontrados confirmaram as informações produzidas anteriormente por outras investigações, o que sugere que os procedimentos adotados neste estudo podem fornecer estimativas confiáveis sobre a participação das vias energéticas no desempenho de canoagem.

Efeito da velocidade de corrida em variáveis eletromiográficas e metabólicas

The aim of this study was to analyze the electromyographic signal of the rectus femuris (RF), vastus lateralis (VL), biceps femuris (BF), tibialis anterior (TA), and gastrocnemius lateralis (GL) muscles of seven male volunteers, during different running velocities; and determine and compare the EMG(FT) (electromyographic fatigue threshold), LT (lactate threshold) and AT (anaerobic threshold). The running protocol started with a velocity of 10 km.h(-1) and each three minutes elapsed occurred an increments of 1 km.h(-1) until the exhaustion, with an 30 second interval between each velocity increment to collect 25 mu l of blood. The increase of RMS values was verified in the RF in the velocities of 12 km.h(-1) to 14 km.h(-1). The EMG(FT) showed similarity between the muscles and in the indexes were found the following significant differences: AT > LT; EMG(FT) RF and EMG(FT) VL < AT and EMG(FT) VL and EMG(FT) BF > LT. These data confirmed the viability of using the EMGFT as a possible indicator to analyze the muscle fatigue.

Velocidade ideal da esteira para estimular passadas do andar em bebês

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

Efeitos da autoclavação na velocidade e capacidade absorvente de cones de papel empregados em Endodontia

A presença de umidade no interior do sistema de canais radiculares, após o preparo biomecânico e sua desinfecção, pode influenciar no selamento apical e no êxito da obturação endodôntica. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do número de esterilizações em autoclave, sobre a capacidade e velocidade de absorção dos cones de papel empregados em Endodontia. Foram analisados 440 cones de papel número 40, dos quais dez cones de cada marca comercial receberam de zero à dez ciclos de esterilização em autoclave (134°C/15 psi/15 minutos). Após cada ciclo de esterilização, os cones foram avaliados quanto a capacidade e velocidade de absorção de solução de hipoclorito de sódio a 1%. Os dados foram submetidos à análise estatística por meio dos testes da ANOVA (dois critérios) e Tukey (5%). Pôde-se concluir que, quanto à capacidade de absorção, os cones que sofreram menor influência dos diversos ciclos de esterilização em autoclave foram, em ordem decrescente: Tanari, Tanari cell pack, Conne e Diadent cell pack. Quanto à velocidade de absorção, os cones que obtiveram os melhores resultados foram: Tanari cell pack, Tanari, Conne e Diadent cell pack. A autoclavação mostrou-se um procedimento viável, em até 10 ciclos, apenas para a esterilização de cones de papel absorvente da marca Tanari utilizados em Endodontia.

Velocidade de corrida associada ao consumo máximo de oxigênio em meninos de 10 a 15 anos

O objetivo deste estudo foi determinar a influência da idade cronológica e da maturação biológica sobre o consumo máximo de oxigênio (VO2max) e a velocidade de corrida correspondente ao VO2max em crianças e adolescentes brasileiros, do sexo masculino, com idade entre 10 e 15 anos, não praticantes de atividade física sistemática. Participaram do estudo 40 voluntários, divididos em dois grupos, segundo a idade cronológica (GC1 - n = 20; 11,4 ± 0,6 anos; 38,8 ± 8,6kg; 143,6 ± 8,2cm e GC2 - n = 20; 14,1 ± 0,6 anos; 55,9 ± 14,2kg; 163,3 ± 10,2cm) e maturação biológica (GB1 - n = 20; estágios 1, 2 e 3; e GB2 - n = 20; estágios 4 e 5). O VO2max foi mensurado em um teste progressivo e intermitente de corrida em esteira rolante, com estágios de três minutos e pausa de 20 segundos, incrementos de 1km/h a começar com 9km/h, até a exaustão voluntária. A velocidade correspondente ao VO2max (vVO2max) foi considerada como a menor velocidade em que se observou o maior valor de VO2. A máxima velocidade aeróbia (Va max) foi calculada pela fórmula proposta por di Prampero (1986). Houve diferença significante para os valores de VO2max(l/min), Va max(km/h)e vVO2max(km/h) entre os grupos GC1 e GC2 (1,84 ± 0,41 / 2,81 ± 0,61; 11,8 ± 1,2 / 12,6 ± 1,2; 12,1 ± 1,2 / 12,9 ± 1,1, respectivamente), GB1 e GB2 (1,80 ± 0,37 / 2,87 ± 0,56; 12,1 ± 1,2 / 12,9 ± 1,1; 11,8 ± 1,2 / 12,5 ± 1,1, respectivamente), mas não para os valores de VO2max em ml.kg-1.min-1 para todos os grupos (GC1 e GC2: 47,9 ± 6,8 / 50,4 ± 5,5; GB1 e GB2: 47,9 ± 6,8 / 50,3 ± 5,5, respectivamente). Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que o VO2max (l/min), aVa max e a vVO2max têm seus valores aumentados como um provável efeito do crescimento e desenvolvimento, podendo, ainda, expressar melhora da economia de movimento, mesmo em indivíduos não praticantes de atividade física sistemática.