On Nonlinear Dynamics and Control of A Particular Portal Frame Foundation Model, Excited by a Non-Ideal Motor

The nonlinear dynamic response and a nonlinear control method of a particular portal frame foundation for an unbalanced rotating machine with limited power (non-ideal motor) are examined. Numerical simulations are performed for a set of control parameters (depending on the voltage of the motor) related to the static and dynamic characteristics of the motor. The interaction of the structure with the excitation source may lead to the occurrence of interesting phenomena during the forward passage through the several resonance states of the systems. A mathematical model having two degrees of freedom simplifies the non-ideal system. The study of controlling steady-state vibrations of the non-ideal system is based on the saturation phenomenon due to internal resonance.

Behavior of bromide in the photoelectrocatalytic process and bromine generation using nanoporous titanium dioxide thin-film electrodes

In this study, the photoelectrocatalytic behavior of bromide and generation of bromine using TiO2 was investigated in the separate anode and cathode reaction chambers. Our results show that the generation of bromine begins around a flatband potential of -0.34 V vs. standard calomel electrode (SCE) at pH 3.0 under UV illumination and increases with an increase in positive potential, finally reaching a steady-state concentration at 1.0 V vs. SCE. Maximum bromine formation occurs over the range of pH 4-6, decreasing sharply at conditions where the pH > 7. © 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved.

p38 MAPK regulates IL-1β induced IL-6 expression through mRNA stability in osteoblasts

Osteoblast-derived IL-6 functions in coupled bone turnover by supporting osteoclastogenesis favoring bone resorption instead of bone deposition. Gene regulation of IL-6 is complex occurring both at transcription and post-transcription levels. The focus of this paper is at the level of mRNA stability, which is important in IL-6 gene regulation. Using the MC3T3-E1 as an osteoblastic model, IL-6 secretion was dose dependently decreased by SB203580, a p38 MAPK inhibitor. Steady state IL-6 mRNA was decreased with SB203580 (2 μM) ca. 85% when stimulated by IL-1β (1-5 ng/ ml). These effects require de novo protein synthesis as they were inhibited by cycloheximide. p38 MAPK had minor effects on proximal IL-6 promoter activity in reporter gene assays. A more significant effect on IL-6 mRNA stability was observed in the presence of SB203580. Western blot analysis confirmed that SB203580 inhibited p38 MAP kinase, in response to IL-1β in a dose dependent manner in MC3T3-E1 cells. Stably transfected MC3T3-E1 reporter cell lines (MC6) containing green fluorescent protein (GFP) with the 3′untranslated region of IL-6 were constructed. Results indicated that IL-1β, TNFα, LPS but not parathyroid hormone (PTH) could increase GFP expression of these reporter cell lines. Endogenous IL-6 and reporter gene eGFP-IL-6 3′UTR mRNA was regulated by p38 in MC6 cells. In addition, transient transfection of IL-6 3′UTR reporter cells with immediate upstream MAP kinase kinase-3 and -6 increased GFP expression compared to mock transfected controls. These results indicate that p38 MAPK regulates IL-1β-stimulated IL-6 at a post transcriptional mechanism and one of the primary targets of IL-6 gene regulation is the 3′UTR of IL-6.

Efeito da cadência de pedalada sobre as respostas metabólica e cardiovascular durante o exercício incremental e de carga constante em indivíduos ativos

The main purpose of this study was to analyze the effect of the pedaling cadence (500 × 100 rpm) on the heart rate (HR) and the blood lactate response during incremental and constant workload exercises in active individuals. Nine active male individuals (20.9 ± 2.9 years old; 73.9 ± 6.5 kg; 1.79 ± 0.9 m) were submitted to two incremental tests, and to 6-8 constant workload tests to determine the intensity corresponding to the maximal steady state lactate (MLSSintens) in both cadences. The maximal power (Pmax) attained during the incremental test, and the MLSSintens were significantly lower at 100 rpm (240.9 ± 12.6 W; 148.1 ± 154.W) compared to 50 rpm (263.9 ± 18.6 W; 186.1 ± 21.2 W), respectively. The HRmax did not change between cadences (50 rpm = 191.1 ± 8.8 bpm; 100 rpm = 192.6 ± 9.9 bpm). Regardless the cadence, the HRmax percentage (70, 80, 90, and 100%) determined the same lactate concentrations during the incremental test. However, when the intensity was expressed in Pmax percentage or in absolute power, the lactate and the HR values were always higher at highest cadences. The HR corresponding to MLSSintens was similar between cadences (50 rpm = 162.5 ± 9.1 bpm; 100 rpm = 160.4 ± 9.2 bpm). Based on these results, it can be conclude that regardless the cadence employed (50 × 100 rpm), the use of the HR to individualize the exercise intensity indicates similar blood lactate responses, and this relationship is also kept in the exercise of constant intensity performed at MLSSintens. On the other hand, the use of the Pmax percentages depend on the cadence used, indicating different physiological responses to a same percentage.

An overview on a nonideal system with three and a half degrees of freedom

The present paper studies a system comprised of two blocks connected by springs and dampers, and a DC motor with limited power supply fixed on a block, characterizing a non-ideal problem. This DC motor exciting the system causes interactions between the motor and the structure supporting it. Because of that, the non-ideal mathematical formulation of the problem has one and a half extra degree of freedom than the ideal one. A suitable choice of physical parameters leads to internal resonance conditions, that is, its natural frequencies are multiple of each other, by a known integer quantity. The purpose here is to study the dynamic behavior of the system using an analytical method based on perturbation techniques. The literature shows that the averaging method is the more flexible method concerning non-ideal problems. Summarizing, an steady state solution in amplitude and phase coordinates was obtained with averaging method showing the dependence of the structure amplitudes with the rotation frequency of the motor. Moreover, this solution shows that on of the amplitude coordinates has influence in the determination of the stationary rotation frequency. The analytical solution obtained shows the presence of the rotation frequency in expressions representing the oscillations of the structure, and the presence of amplitude coordinates in expressions describing the dynamic motion of the DC motor. These characteristics show the influence not only of the motor on structure but also of the response of the structure on dynamical behavior of the motor. Copyright © 2005 by ASME.

Retificador boost entrelaçado com elevado fator de potência e sem ponte de diodos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Pré-regulador retificador boost com controle digital por valores médios, para sistema de iluminação fluorescente multi-lâmpadas, utilizando dispositivo FPGA e VHDL

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Coordenação da ação dos braços no nado crawl analisada em diferentes intensidades, nos exercícios contínuo e intermitente

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

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®.

Estimativa da sensibilidade ao contraste espacial de luminância e discriminação de cores por meio do potencial provocado visual transiente

O potencial provocado visual (VEP) é uma resposta cortical registrável na superfície do couro cabeludo, que reflete a atividade dos neurônios de V1. É classificado, a partir da freqüência temporal de estimulação, em transiente ou de estado estacionário. Outras propriedades do estímulo parecem provocar uma atividade seletiva dos diversos grupos de neurônios existentes em V1. Desse modo, o VEP vem sendo usado para estudar a visão humana acromática e cromática. Diversos trabalhos usaram o VEP para estimar a sensibilidade ao contraste de luminância no domínio das freqüências espaciais. Mais recentemente, há estudos que empregaram o VEP para medir os limiares de discriminação de cores. O VEP transiente pode complementar as medidas psicofísicas de sensibilidade ao contraste espacial de luminância e de discriminação cromática, e constitui um método não invasivo para estudar a visão de indivíduos com dificuldades de realizar testes psicofísicos.

Acionamento vetorial por controlador fuzzy modo deslizante de motor de indução

Este trabalho estuda a técnica de acionamento vetorial aplicado ao motor de indução trifásico (MIT), utilizando como estratégia de controle a combinação de controle fuzzy com controladores chaveados do tipo modo deslizante, em uma configuração aqui denominada de Controlador Fuzzy Modo Deslizante (FSMC – Do inglês: Fuzzy Sliding Mode Control). Um modelo dinâmico do MIT é desenvolvido em variáveis ‘d-q’ o que conduziu a um modelo eletromecânico em espaço de estados que exibe fortes não linearidades. A este modelo são aplicadas as condições de controle vetorial que permitem desacoplar o torque e o fluxo no MIT, de maneira que o seu comportamento dinâmico se assemelha àquele verificado em uma máquina de corrente contínua. Nesta condição, são implementados controladores do tipo proporcional e integral (PI) às malhas de controle de corrente e velocidade do motor, e são realizadas simulações computacionais para o rastreamento de velocidade e perturbação de carga, o que levam a resultados satisfatórios do ponto de vista dinâmico. Visando investigar o desempenho das estratégias não lineares nesta abordagem é apresentado o estudo da técnica de controle a estrutura chaveada do tipo modo deslizante. Um controlador modo deslizante convencional é implementado, onde se verifica que, a despeito do excelente desempenho dinâmico a ocorrência do fenômeno do “chettering” inviabiliza a aplicação desta estratégia em testes reais. Assim, é proposta a estratégia de controle FSMC, buscando associar o bom resultado dinâmico obtido com o controlador modo deslizante e a supressão do fenômeno do chettering, o que se atinge pela definição de uma camada de chaveamento do tipo Fuzzy. O controlador FSMC proposto é submetido aos mesmos testes computacionais que o controlador PI, conduzindo a resultados superiores a este último no transitório da resposta dinâmica, porém com a presença de erro em regime permanente. Para atacar este problema é implementada uma combinação Fuzzy das estratégias FSMC com a ação de controle PI, onde o primeiro busca atuar em regiões afastadas da superfície de chaveamento e o segundo busca introduzir o efeito da ação integral próximo à superfície. Os resultados obtidos mostram a viabilidade da estratégia em acionamento de velocidade variável que exigem elevado desempenho dinâmico.

Influência dos genótipos / haplótipos das posições polimórficas -786T > C, 894G > T e Íntron 4b / a do gene NOS3 sobre o sistema cardiovascular e a atividade das enzimas antioxidantes em adultos submetidos ao treinamento físico aeróbio

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

Erosion of an active fault scarp leads to drainage capture in the Amazon region, Brazil

Far from the continental margin, drainage basins in Central Amazonia should be in topographic steady state; but they are not. Abandoned remnant fluvial valleys up to hundreds of square kilometers in size are observed throughout Amazonia, and are evidence of significant landscape reorganization. While major Late Miocene drainage shifts occurred due to initiation of the transcontinental Amazon River, local landscape change has remained active until today. Driven either by dynamic topography, tectonism, and/or climatic fluctuations, drainage captures in Amazonia provide a natural experiment for assessing the geomorphic response of low-slope basins to sudden, capture related base-level falls. This paper evaluates the timing of geomorphic change by examining a drainage capture event across the Baependi fault scarp involving the Cuieiras and TarumA-Mirim River basins northwest of the city of Manaus in Brazil. A system of capture-related knickpoints was generated by base-level fall following drainage capture; through numerical modeling of their initiation and propagation, the capture event is inferred to have occurred between the middle and late Pleistocene, consistent with other studies of landscape change in surrounding areas. In low-slope settings like the Amazon River basin, base-level fall can increase erosion rates by more than an order of magnitude, and moderate to large river basins can respond to episodes of base-level fall over timescales of tens to hundreds of thousands of years. Copyright (c) 2013 John Wiley & Sons, Ltd.

Analysis of the electrical characteristics and surge protection of EHV transmission lines supported by tall towers

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Digital controller design considering hardware constraints: application in a paraplegic patient

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