Análise e otimização de superfícies seletivas de Frequência utilizando redes neurais artificiais e algoritmos de otimização natural

The bidimensional periodic structures called frequency selective surfaces have been well investigated because of their filtering properties. Similar to the filters that work at the traditional radiofrequency band, such structures can behave as band-stop or pass-band filters, depending on the elements of the array (patch or aperture, respectively) and can be used for a variety of applications, such as: radomes, dichroic reflectors, waveguide filters, artificial magnetic conductors, microwave absorbers etc. To provide high-performance filtering properties at microwave bands, electromagnetic engineers have investigated various types of periodic structures: reconfigurable frequency selective screens, multilayered selective filters, as well as periodic arrays printed on anisotropic dielectric substrates and composed by fractal elements. In general, there is no closed form solution directly from a given desired frequency response to a corresponding device; thus, the analysis of its scattering characteristics requires the application of rigorous full-wave techniques. Besides that, due to the computational complexity of using a full-wave simulator to evaluate the frequency selective surface scattering variables, many electromagnetic engineers still use trial-and-error process until to achieve a given design criterion. As this procedure is very laborious and human dependent, optimization techniques are required to design practical periodic structures with desired filter specifications. Some authors have been employed neural networks and natural optimization algorithms, such as the genetic algorithms and the particle swarm optimization for the frequency selective surface design and optimization. This work has as objective the accomplishment of a rigorous study about the electromagnetic behavior of the periodic structures, enabling the design of efficient devices applied to microwave band. For this, artificial neural networks are used together with natural optimization techniques, allowing the accurate and efficient investigation of various types of frequency selective surfaces, in a simple and fast manner, becoming a powerful tool for the design and optimization of such structures

Relative development of tissues, commercial meat cuts and live weight components in Saanen goats

Objetivando avaliar o desenvolvimento relativo dos componentes do peso vivo (PV), dos cortes comerciais e dos tecidos da carcaça, utilizaram-se 40 cabritos Saanen. Os animais foram abatidos ao atingir 5,0; 12,5; 20,0; 27,5 e 35,0 kg de PV e a carcaça foi seccionada em paleta, pescoço, 1ª a 5ª costelas, 6ª a 13ª costelas, peito/fralda, lombo e perna. A perna foi dissecada em ossos, músculos e gordura. Utilizou-se a equação alométrica Y=aXb para estimar o desenvolvimento relativo. O crescimento do tecido ósseo foi precoce, o do tecido muscular intermediário e o da gordura crescimento tardio, uma vez que a gordura subcutânea é depositada mais tardiamente. Os cortes comerciais apresentaram coeficiente de alometria isogônico, com exceção do corte da 6ª a 13ª costelas e do peito/fralda. O desenvolvimento da carcaça e dos não-componentes da carcaça acompanhou o peso de corpo vazio. Cabritos com 35 kg de PV possuem proporção de músculos e relação músculo:osso adequadas, mas apresentam proporção de gordura maior que a observada nos animais abatidos com 20 kg de PV.

Desenvolvimento de antenas de microfita com Patch em anel utilizando materiais ferrimagnéticos e metamateriais

In general, the materials used as substrates in the project of microstrip antennas are: isotropic, anisotropic dielectrics and ferrimagnetic materials (magnetic anisotropy). The use of ferrimagnetic materials as substrates in microstrip patch antennas has been concentrated on the analysis of antennas with circular and rectangular patches. However, a new class of materials, called metamaterials, has been currently the focus of a great deal of interest. These materials exhibit bianisotropic characteristics, with permittivity and permeability tensors. The main objective of this work is to develop a theoretical and numerical analysis for the radiation characteristics of annular ring microstrip antennas, using ferrites and metamaterials as substrates. The full wave analysis is performed in the Hankel transform domain through the application of the Hertz vector potentials. Considering the definition of the Hertz potentials and imposing the boundary conditions, the dyadic Green s function components are obtained relating the surface current density components at the plane of the patch to the electric field tangential components. Then, Galerkin s method is used to obtain a system of matrix equations, whose solution gives the antenna resonant frequency. From this modeling, it is possible to obtain numerical results for the resonant frequency, radiation pattern, return loss, and antenna bandwidth as a function of the annular ring physical parameters, for different configurations and substrates. The theoretical analysis was developed for annular ring microstrip antennas on a double ferrimagnetic/isotropic dielectric substrate or metamaterial/isotropic dielectric substrate. Also, the analysis for annular ring microstrip antennas on a single ferrimagnetic or metamaterial layer and for suspended antennas can be performed as particular cases

Exigência de lisina para mantença determinada com galos de diferentes genótipos

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

Um algoritmo para estimação de estado em alimentadores de distribuição de energia elétrica com base no método da soma de potências

Most algorithms for state estimation based on the classical model are just adequate for use in transmission networks. Few algorithms were developed specifically for distribution systems, probably because of the little amount of data available in real time. Most overhead feeders possess just current and voltage measurements at the middle voltage bus-bar at the substation. In this way, classical algorithms are of difficult implementation, even considering off-line acquired data as pseudo-measurements. However, the necessity of automating the operation of distribution networks, mainly in regard to the selectivity of protection systems, as well to implement possibilities of load transfer maneuvers, is changing the network planning policy. In this way, some equipments incorporating telemetry and command modules have been installed in order to improve operational features, and so increasing the amount of measurement data available in real-time in the System Operation Center (SOC). This encourages the development of a state estimator model, involving real-time information and pseudo-measurements of loads, that are built from typical power factors and utilization factors (demand factors) of distribution transformers. This work reports about the development of a new state estimation method, specific for radial distribution systems. The main algorithm of the method is based on the power summation load flow. The estimation is carried out piecewise, section by section of the feeder, going from the substation to the terminal nodes. For each section, a measurement model is built, resulting in a nonlinear overdetermined equations set, whose solution is achieved by the Gaussian normal equation. The estimated variables of a section are used as pseudo-measurements for the next section. In general, a measurement set for a generic section consists of pseudo-measurements of power flows and nodal voltages obtained from the previous section or measurements in real-time, if they exist -, besides pseudomeasurements of injected powers for the power summations, whose functions are the load flow equations, assuming that the network can be represented by its single-phase equivalent. The great advantage of the algorithm is its simplicity and low computational effort. Moreover, the algorithm is very efficient, in regard to the accuracy of the estimated values. Besides the power summation state estimator, this work shows how other algorithms could be adapted to provide state estimation of middle voltage substations and networks, namely Schweppes method and an algorithm based on current proportionality, that is usually adopted for network planning tasks. Both estimators were implemented not only as alternatives for the proposed method, but also looking for getting results that give support for its validation. Once in most cases no power measurement is performed at beginning of the feeder and this is required for implementing the power summation estimations method, a new algorithm for estimating the network variables at the middle voltage bus-bar was also developed

Modelo para determinar as exigências de proteína para poedeiras

O objetivo do trabalho foi elaborar um modelo para estimar as exigências de proteína bruta (PB) para poedeiras leves, usando o método fatorial. Para determinar as exigências de proteína bruta (PB) para manutenção foi utilizada a técnica do balanço de nitrogênio. A exigência de proteína bruta para o ganho de peso foi determinada em função do conteúdo de nitrogênio na carcaça e a eficiência de utilização do nitrogênio da dieta. A exigência de PB, para produção de ovos, foi determinada considerando o teor de PB determinado nos ovos e a eficiência de deposição do nitrogênio no ovo. A partir dos valores das exigências para manutenção, para o ganho e produção foi elaborada uma equação para predizer as exigências diárias de PB (g/ ave/ dia) para poedeiras: PB = 1,94. P0,75 + 0,48.G + 0,301.O, em que P = peso corporal (kg), G = ganho de peso diário (g/dia) e O = massa de ovos produzida (g/ave/dia).

Avaliação de equações de predição de exigências energéticas na alimentação de frangas de postura

O objetivo do presente estudo foi testar a validade de equações de predição de exigências energéticas para frangas de postura, as quais foram determinadas em estudos anteriores realizados na Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias da UNESP- Jaboticabal. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com três tratamentos e seis repetições compostas por 18 aves no período de 3 a 8 semanas, 15 aves de 9 a 12 semanas e 12 aves de 13 a 18 semanas de idade. Os tratamentos consistiram em comparar três diferentes formas de se alimentar as aves: alimentação à vontade, alimentação de acordo com as recomendações para a linhagem e alimentação de acordo com as equações de predição das exigências de energia metabolizável (EM). Os tratamentos foram avaliados por intermédio do desempenho das aves durante o período de crescimento e na fase de produção. No período de 3 a 8 semanas de idade, as aves alimentadas de acordo com as equações de predição de em apresentaram menor consumo de ração e de energia, o que determinou menor peso corporal e uniformidade insatisfatória. em função dos resultados da fase de 3 a 8 semanas de idade, foi adotada uma correção na equação de predição das exigências de em para as fases seguintes, acrescentando-se uma porcentagem de 37% sobre as exigências de em para mantença, valor relativo às atividades das aves. Às 18 semanas de idade, a ingestão de em foi maior para o tratamento à vontade, sendo que as aves de todos os tratamentos apresentaram peso corporal superior ao proposto pelo manual e boa uniformidade. O experimento teve continuidade durante a fase de produção, sendo que os tratamentos aplicados na fase de crescimento não afetaram o desempenho produtivo das aves.

Avaliação econômica do uso da restrição alimentar qualitativa para suínos com elevado peso de abate

O objetivo neste trabalho foi avaliar economicamente o uso da restrição alimentar qualitativa para suínos machos castrados em terminação sobre o desempenho e as características de carcaça de 60 animais. Dez suínos foram abatidos no início da fase experimental (89,0 ± 4,2 kg) e os demais, alimentados com rações contendo cinco níveis de restrição nutricional qualitativa (0, 5, 10, 15 e 20%), obtidas pela inclusão de casca de arroz finamente moída, até o final do experimento (127,8 ± 2,9 kg). Foram calculados os custos com alimentação durante o período experimental (R$alimento) e estimados os valores de receita bruta de cada carcaça de animais abatidos aos 128 kg (RBsuíno128kg) ou no início do experimento (RBmédia_suíno89kg). A partir destes três dados, foi calculado o resultado líquido (RL) do uso das dietas experimentais (RL = RBsuíno128kg - RBmédia_suíno89kg - R$alimento). Também foram analisadas as variações mensais dos preços do milho, do farelo de soja e do suíno, sendo determinado o preço do milho como o fator de maior impacto sobre a lucratividade do uso da restrição qualitativa. A equação de predição da probabilidade de aumento linear do resultado líquido pelo uso da restrição qualitativa foi determinada em função dos diferentes preços do milho - PM (valor de P RL = 0,392 - 0,625PM, R² = 0,73). Efeito significativo foi observado para preços do milho de cerca de quatro vezes ou mais acima do custo da casca de arroz. Assim, conclui-se que a viabilidade do uso da restrição qualitativa, até o nível de 20%, depende do cenário econômico, mas sobretudo do preço do milho, o principal ingrediente substituído nas rações ao empregar-se a restrição qualitativa, e de sua relação com o custo do resíduo utilizado para diluição energética.

Modelos matemáticos para estimar as exigências de lisina digestível para aves de corte ISA Label

O objetivo neste estudo foi avaliar diferentes modelos ajustados às respostas de ganho de peso obtidas em experimento com aves da linhagem ISA Label no período de 1 a 28 dias de idade. Foram utilizados 480 pintos de ambos os sexos, distribuídos em delineamento inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 4 X 2 (níveis de lisina X sexo), com três repetições, com 20 aves por unidade experimental. Uma ração basal foi formulada para atender às exigências das aves, exceto em lisina. Essa ração foi suplementada com L-lisina HCl em substituição ao ácido L-glutâmico, resultando em rações experimentais isonitrogênicas e isoenergéticas contendo 0,85; 0,97; 1,09 e 1,21% de lisina digestível. As respostas de ganho de peso foram ajustadas de acordo com os níveis de lisina da ração pelos modelos Linear Reponse Plateau (LRP), segmentado de duas inclinações, polinomial quadrático e exponencial. A primeira intersecção da equação quadrática com o platô do LRP também foi utilizado para estimar o nível ótimo. Os níveis de lisina digestível estimados pelos modelos LRP, segmentado e quadrático, foram 0,999; 1,010 e 1,116%, respectivamente. Na combinação do modelo quadrático com o LRP, a estimativa da exigência de lisina digestível foi de 1,041%. O modelo exponencial proporcionou estimativa de 1,066%, considerando 95% da resposta assintótica. Com base nos custos com alimentação, esse mesmo modelo gerou estimativas de 1,000 e 1,030% quando o custo do quilograma de L-lisina HCl foi R$ 8,50 e R$ 6,50, respectivamente. Considerando as limitações de cada um dos modelos propostos, o procedimento para estimar as exigências de lisina digestível pela primeira intersecção da equação quadrática com o platô do LRP foi o mais adequado para melhorar o ganho de peso das aves quando variáveis econômicas não foram consideradas.

Modelagem e medições de ondas de rádio para predição de perda de propagação em ambientes urbanos

In this dissertation new models of propagation path loss predictions are proposed by from techniques of optimization recent and measures of power levels for the urban and suburban areas of Natal, city of Brazilian northeast. These new proposed models are: (i) a statistical model that was implemented based in the addition of second-order statistics for the power and the altimetry of the relief in model of linear losses; (ii) a artificial neural networks model used the training of the algorithm backpropagation, in order to get the equation of propagation losses; (iii) a model based on the technique of the random walker, that considers the random of the absorption and the chaos of the environment and than its unknown parameters for the equation of propagation losses are determined through of a neural network. The digitalization of the relief for the urban and suburban areas of Natal were carried through of the development of specific computational programs and had been used available maps in the Statistics and Geography Brazilian Institute. The validations of the proposed propagation models had been carried through comparisons with measures and propagation classic models, and numerical good agreements were observed. These new considered models could be applied to any urban and suburban scenes with characteristic similar architectural to the city of Natal

Análise de linhas de fita não-homogêneas com camadas dielétricas anisotrópicas

Abstract

Estimativa da radiação solar global diária em função do potencial de energia solar na superfície do solo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Caracterização de antenas planares com substrato metamaterial

This work presents a theoretical and numerical analysis for the radiation characteristics of rectangular microstrip antenna using metamaterial substrate. The full wave analysis is performed in the Fourier transform domain through the application of the Transverse Transmission Line - TTL method. A study on metamaterial theory was conducted to obtain the constructive parameters, which were characterized through permittivity and permeability tensors to arrive at a set of electromagnetic equations. The general equations for the electromagnetic fields of the antenna are developed using the Transverse Transmission Line - TTL method. Imposing the boundary conditions, the dyadic Green s function components are obtained relating the surface current density components at the plane of the patch to the electric field tangential components. Then, Galerkin s method is used to obtain a system of matrix equations, whose solution gives the antenna resonant frequency. From this modeling, it is possible to obtain numerical results for the resonant frequency and return loss for different configurations and substrates

Antenas de microfita com patch em anel e múltiplas camadas dielétricas anisotrópicas uniaxiais

This work presents an analysis of the annular ring microstrip antennas printed on uniaxial anisotropic substrates and with superstrate.The analysis uses the full-wave formulation by means of the Hertz vector potentials method, in the Hankel transform domain. The definition of the Hertz vector potentials and the application of the appropriate boundary conditions to the structure allow determining the dyadic Green functions, relating the current densities in the conducting patch to the transforms of the tangential electric field components. Galerkin s method is then used to obtain the matrix equation whose nontrivial solution gives the complex resonant frequency of the antenna. From the modeling, it is possible to obtain results for the resonant frequency, bandwidth and quality factor, as a function of several parameters of the antenna, for different configurations. We have considered annular ring microstrip antennas on a single dielectric layer, antennas with two anisotropic dielectric layers, and annular ring microstrip antennas on suspended substrates. Numerical results for the resonant frequency of the these structures printed on isotropic substrates are also presented and compared with those published by other authors, showing a good agreement

Análise de antenas de microfita com patches circulares sobre substratos anisotrópicos usando o método dos potenciais de Hertz

This work consists on the theoretical and numerical analysis of some properties of circular microstrip patch antennas on isotropic and uniaxial anisotropic substrates. For this purpose, a full wave analysis is performed, using Hertz Vector Potentials method in the Hankel Transform domain. In the numerical analysis, the moment method is also used in order to determine some characteristics of the antenna, such as: resonant frequency and radiation pattern. The definition of Hertz potentials in the Hankel domain is used in association with Maxwell´s equations and the boundary conditions of the structures to obtain the Green´s functions, relating the components of the current density on the patch and the tangential electric field components. Then, the Galerkin method is used to generate a matrix equation whose nontrivial solution is the complex resonant frequency of the structure. In the analysis, a microstrip antenna with only one isotropic dielectric layer is initially considered. For this structure, the effect of using superconductor patches is also analyzed. An analysis of a circular microstrip antenna on an uniaxial anisotropic dielectric layer is performed, using the Hertz vector potentials oriented along the optical axis of the material, that is perpendicular to the microstrip ground plane. Afterwards, the circular microstrip antenna using two uniaxial anisotropic dielectric layers is investigated, considering the particular case in which the inferior layer is filled by air. In this study, numerical results for resonant frequency and radiation pattern for circular microstrip antennas on isotropic and uniaxial anisotropic substrates are presented and compared with measured and calculated results found in the literature