Um estudo da dinâmica fracamente não-linear de um sistema nanomecânico

Pós-graduação em Matemática - IBILCE

Identificação e controle de sistemas dinâmicos utilizando redes wavelets

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise de um oscilador não linear acoplado a um absorvedor tipo snap through truss (STTA)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estabilizador neural não-linear para sistemas de potência treinado por rede de controladores lineares

A utilização de Estabilizadores de Sistemas de Potência (ESP), para amortecer oscilações eletromecânicas de pequena magnitude e baixa freqüência, é cada vez mais importante na operação dos modernos sistemas elétricos. Estabilizadores convencionais, com estrutura e parâmetros fixos, têm sido utilizados com essa finalidade há algumas décadas, porém existem regiões de operação do sistema nas quais esses estabilizadores lineares não são tão eficientes, especialmente quando comparados com estabilizadores projetados através de modernas técnicas de controle. Um ESP Neural, treinado a partir de um conjunto de controladores lineares locais, é utilizado para investigar em quais regiões de operação do sistema elétrico o desempenho do estabilizador a parâmetros fixos é deteriorada. O melhor desempenho do ESP Neural nessas regiões de operação, quando comparado com o ESP convencional, é demonstrado através de simulações digitais não-lineares de um sistema do tipo máquina síncrona conectada a um barramento infinito e de um sistema com quatro geradores.

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®.

Desenvolvimento de algoritmo para modelagem e simulação de sistemas por grafos de ligação

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Vibration Control Applied in a Semi-Active Suspension using Magneto Rheological Damper and Optimal Linear Control Design

In this paper we study the behavior of a semi-active suspension witch external vibrations. The mathematical model is proposed coupled to a magneto rheological (MR) damper. The goal of this work is stabilize of the external vibration that affect the comfort and durability an vehicle, to control these vibrations we propose the combination of two control strategies, the optimal linear control and the magneto rheological (MR) damper. The optimal linear control is a linear feedback control problem for nonlinear systems, under the optimal control theory viewpoint We also developed the optimal linear control design with the scope in to reducing the external vibrating of the nonlinear systems in a stable point. Here, we discuss the conditions that allow us to the linear optimal control for this kind of non-linear system.

Análise dinâmica de mecanismo articulado de suspensão com não-linearidade na rigidez devido à geometria e à excitação por desbalanceamento rotativo na condição não ideal

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEB

Contribuições na modelagem dinâmica e no controle neural de um braço robótico com elos flexíveis

Em geral, estruturas espaciais e manipuladores robóticos leves têm uma característica similar e inerente que é a flexibilidade. Esta característica torna a dinâmica do sistema muito mais complexa e com maiores dificuldades para a análise de estabilidade e controle. Então, braços robóticos bastantes leves, com velocidade elevada e potencia limitada devem considerar o controle de vibração causada pela flexibilidade. Por este motivo, uma estratégia de controle é desejada não somente para o controle do modo rígido mas também que seja capaz de controlar os modos de vibração do braço robótico flexível. Também, redes neurais artificiais (RNA) são identificadas como uma subespecialidade de inteligência artificial. Constituem atualmente uma teoria para o estudo de fenômenos complexos e representam uma nova ferramenta na tecnologia de processamento de informação, por possuírem características como processamento paralelo, capacidade de aprendizagem, mapeamento não-linear e capacidade de generalização. Assim, neste estudo utilizam-se RNA na identificação e controle do braço robótico com elos flexíveis. Esta tese apresenta a modelagem dinâmica de braços robóticos com elos flexíveis, 1D no plano horizontal e 2D no plano vertical com ação da gravidade, respectivamente. Modelos dinâmicos reduzidos são obtidos pelo formalismo de Newton-Euler, e utiliza-se o método dos elementos finitos (MEF) na discretização dos deslocamentos elásticos baseado na teoria elementar da viga. Além disso, duas estratégias de controle têm sido desenvolvidas com a finalidade de eliminar as vibrações devido à flexibilidade do braço robótico com elos flexíveis. Primeiro, utilizase um controlador neural feedforward (NFF) na obtenção da dinâmica inversa do braço robótico flexível e o calculo do torque da junta. E segundo, para obter precisão no posicionamento... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

A mixed-integer quadratically-constrained programming model for the distribution system expansion planning

This paper presents a mixed-integer quadratically-constrained programming (MIQCP) model to solve the distribution system expansion planning (DSEP) problem. The DSEP model considers the construction/reinforcement of substations, the construction/reconductoring of circuits, the allocation of fixed capacitors banks and the radial topology modification. As the DSEP problem is a very complex mixed-integer non-linear programming problem, it is convenient to reformulate it like a MIQCP problem; it is demonstrated that the proposed formulation represents the steady-state operation of a radial distribution system. The proposed MIQCP model is a convex formulation, which allows to find the optimal solution using optimization solvers. Test systems of 23 and 54 nodes and one real distribution system of 136 nodes were used to show the efficiency of the proposed model in comparison with other DSEP models available in the specialized literature. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Estudo das propriedades dinâmicas e sincronização no mapa de rede de Zaslavsky

Synchronization in nonlinear dynamical systems, especially in chaotic systems, is field of research in several areas of knowledge, such as Mechanical Engineering and Electrical Engineering, Biology, Physics, among others. In simple terms, two systems are synchronized if after a certain time, they have similar behavior or occurring at the same time. The sound and image in a film is an example of this phenomenon in our daily lives. The studies of synchronization include studies of continuous dynamic systems, governed by differential equations or studies of discrete time dynamical systems, also called maps. Maps correspond, in general, discretizations of differential equations and are widely used to model physical systems, mainly due to its ease of computational. It is enough to make iterations from given initial conditions for knowing the trajectories of system. This completion of course work based on the study of the map called ”Zaslavksy Web Map”. The Zaslavksy Web Map is a result of the combination of the movements of a particle in a constant magnetic field and a wave electrostatic propagating perpendicular to the magnetic field. Apart from interest in the particularities of this map, there was objective the deepening of concepts of nonlinear dynamics, as equilibrium points, linear stability, stability non-linear, bifurcation and chaos

An Informatics Technical Note on Interaction of DNA - Graphene Chemical Sensor System as Reaction-Diffusion Wave-Based Computing System in Ionised Gaseous environments and their Applications Using Theoretical Studies and Scientific Computation Overview

The physics of plasmas encompasses basic problems from the universe and has assured us of promises in diverse applications to be implemented in a wider range of scientific and engineering domains, linked to most of the evolved and evolving fundamental problems. Substantial part of this domain could be described by R–D mechanisms involving two or more species (reaction–diffusion mechanisms). These could further account for the simultaneous non-linear effects of heating, diffusion and other related losses. We mention here that in laboratory scale experiments, a suitable combination of these processes is of vital importance and very much decisive to investigate and compute the net behaviour of plasmas under consideration. Plasmas are being used in the revolution of information processing, so we considered in this technical note a simple framework to discuss and pave the way for better formalisms and Informatics, dealing with diverse domains of science and technologies. The challenging and fascinating aspects of plasma physics is that it requires a great deal of insight in formulating the relevant design problems, which in turn require ingenuity and flexibility in choosing a particular set of mathematical (and/or experimental) tools to implement them.

Modelação de redes de distribuição de energia elétrica com carregamento não linear, incluindo elementos de regulação e compensação

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

On the number of limit cycles in discontinuous piecewise linear differential systems with two pieces separated by a straight line

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

Planejamento dinâmico a longo prazo de ativos de sistemas de distribuição de energia elétrica considerando a incorporação de diferentes tipos de elementos adicionais de expansão

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS