Controle preditivo de robôs móveis não holonômicos

O controle de robôs móveis não holonômicos apresenta como principal desafio o fato de estes sistemas não serem estabilizáveis em um ponto através de uma realimentação de estados suave e invariante no tempo, conforme o Teorema de Brockett. Para contornar este resultado, técnicas clássicas utilizam leis de controle variante no tempo ou não suaves (descontínuas). Entretanto, estas técnicas não prevêem durante o cálculo da lei de controle restrições nas variáveis do sistema e assim, muitas vezes, geram entradas de controle que são incompatíveis com uma implementação real. Neste trabalho são desenvolvidos algoritmos de controle preditivo baseado em modelo (MPC) para o controle de robôs móveis não holonômicos dotados de rodas. No MPC, restrições nas variáveis de estado e de controle podem ser consideradas durante o cálculo da lei de controle de uma forma bastante direta. Além disso, o MPC gera implicitamente uma lei de controle que respeita as condições de Brockett. Como o modelo do robô é não linear, é necessário um algoritmo de MPC não linear (NMPC). Dois objetivos são estudados: (1) estabilização em um ponto e (2) rastreamento de trajetória. Através de extensivos resultados de simulação, é mostrada a eficácia da técnica. Referente ao primeiro problema, é feita uma análise comparativa com algumas leis clássicas de controle de robôs móveis, mostrando que o MPC aplicado aqui apresenta uma melhor performance com relação às trajetórias de estado e de controle. No problema de rastreamento de trajetória, é desenvolvida uma técnica linear, alternativa ao NMPC, utilizando linearizações sucessivas ao longo da trajetória de referência, a fim de diminuir o esforço computacional necessário para o problema de otimização. Para os dois problemas, análises referentes ao esforço computacional são desenvolvidas com o intuito de mostrar a viabilidade das técnicas de MCP apresentadas aqui em uma implementação real.

Automação e robótica nas indústrias brasileiras: um estudo exploratório

A Automação e o processo de Robotização vêm, cada vem mais, se tornando pauta nas discussões de centenas de indústrias brasileiras, onde a tendência clara e identificada é a de investimentos expressivos na melhoria de processos e produtos, por intermédio dessas tecnologias; com foco, sempre que possível, na nacionalização de equipamentos. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o modelo proposto por Paul Kennedy (1993) com relação à tendência de Automação e Robotização nas Indústrias Mundiais, analisando o estudo realizado diante de uma economia emergente como a brasileira. Para tanto, foram pesquisadas empresas no Brasil, em diferentes segmentos industriais, o estado da arte em termos de tecnologia de automação e robótica aplicada a processos industriais, e sugerido um modelo diferente do idealizado originalmente por Kennedy. A análise do autor se baseou no teorema que, na matemática discreta, chamamos de “law of the excluded middle”, ou seja, segundo Kennedy, o Brasil estaria vivendo hoje uma migração gradual das indústrias para os países ricos. O Brasil é um exemplo de país industrializado, de economia emergente, que investe intensamente em processos automatizados, mas que não é classificado dentro do grupo desses países ricos. Através da pesquisa realizada será apresentado um novo modelo, no qual países emergentes como o Brasil têm acesso à tecnologia de ponta em automação e robótica, aplicando a mesma em seus processos industriais.

Álgebras de operadores, esperança condicional e a Entropia de Connes-Stormer

Neste trabalho fazemos um breve estudo de Álgebras de Operadores, mais especificamente Álgebras-C* e Álgebras de von Neumann. O objetivo é expor alguns resultados que seriam os análogos não-comutativos de teoremas em Teoria da Medida e Teoria Rrgódica. Inicialmente, enunciamos alguns resultados de Análise Funcional e Teoria Espectral, muitos destes sendo demonstrados, com ênfase especial aos que dizem respeito µas álgebras. Com isso, dispomos das ferramentas necessárias para falarmos de alguns tópicos da então chamada Teoria da Integração Não-Comutativa. Uma desigualdade tipo Jensen é provada e, com o teorema de Radon-Nikodym para funcionais normais positivos, construimos uma esperança condicional, provando que esta possui as mesmas propriedades da esperança condicional da Teoria das Probabilidades. Dada a Esperança Condicional, objeto este que faz parte do cenário atual de pesquisa na área de Álgebra de Operadores e que está relacionado com resultados fundamentais tal como o Índice de Jones, passamos à definição da Entropia de Connes-Stormer. Finalizamos o trabalho analisando esta entropia, que é a versão para as álgebras de von Neumann da entropia Kolmogorov-Sinai em Teoria Ergódica. Provamos algumas pro- priedades que são análogas às do conceito clássico de entropia e indicamos uma aplicação da mesma. O texto não possui resultados originais, trata-se apenas de uma releitura de artigos usando versões mais recentes de alguns teoremas.

O impacto dos gastos com publicidade nas vendas das firmas: avaliação empírica.

Este trabalho tem por objetivo estimar um modelo empírico para relacionar os gastos em publicidade com a receita das firmas, de forma a servir como ferramenta de tomada de decisão, para isso vamos fazer um estudo de caso da indústria de telecomunicações. A Indústria de comunicação (publicidade) no Brasil, segundo dados do IBGE de 2008, é responsável por 4% do PIB, gerando receitas da ordem 115 bilhões de reais. Com 113 mil empresas que geram 711 mil empregos, ocupam 866 mil pessoas e pagam 11,8 bilhões em salários e encargos. No entanto, a maioria dos gestores de marketing declara não ter instrumentos para medir o impacto de suas ações no resultado das empresas. O modelo empírico será estimado tendo como base dados mensais dos serviços de ligações de longa distância nacional da Embratel para o período de janeiro de 2009 até dezembro de 2011. As informações quase sempre não disponíveis, só puderam ser usadas devido ao compromisso de confidencialidade. A partir de técnicas de cointegração, foi calculada a elasticidade de longo prazo da receita em relação aos gastos com publicidade e ao preço, assim com as respectivas velocidades de ajustamento aos desvios de curto prazo. Os resultados sugerem que a receita responde positivamente às variações dos gastos em publicidade, embora o percentual seja relativamente baixo, através do teorema de Dorfman-Steiner conseguimos indicar que o ponto ótimo da relação entre gastos com publicidade e a receita seria de aproximadamente 20%, respeitadas as limitações do modelo.

Análise estática e dinâmica de placas e cascas de materiais compósitos laminados usando elementos finitos hexaédricos de oito nós com integração reduzida

Neste trabalho implementou-se o elemento hexaédrico com um ponto de integração para análise estática e dinâmica de placas e cascas de materiais compósitos laminados com ou sem enrijecedores. O elemento está livre de travamento volumétrico e travamento de cisalhamento, não apresentando modos espúrios. São também incluídos problemas com não-linearidade geométrica A matriz de rigidez e de massa são dadas de forma explícita, reduzindo o tempo computacional, especialmente na análise não-linear. Para evitar o travamento de cisalhamento as componentes de deformações são referidas a um sistema co-rotacional. O travamento volumétrico é também eliminado, já que a parte dilatacional (esférica) da matriz gradiente é avaliada apenas no ponto central do elemento. Para a solução das equações de equilíbrio na análise estática, utilizam-se um método direto baseado na eliminação de Gauss ou um método iterativo de gradientes conjugados com precondicionamento executado através da eliminação incompleta de Choleski. Para a análise dinâmica, as equações de equilíbrio são integradas através do método explícito ou implícito de Taylor-Galerkin ou do método implícito de Newmark. Para análise não-linear utiliza-se o Método Generalizado de Controle dos Deslocamentos. Através de exemplos numéricos demonstra-se a eficiência e o potencial do elemento tridimensional na análise linear e não-linear de placas e cascas de materiais laminados. Os resultados são comparados com trabalhos que utilizam diferentes elementos de placas e cascas.

Competição oligopolística em ambiente de incerteza knightiana

Este artigo aplica um teorema da existência de equilibrios de Nash sob incerteza (Dow & Werlang, 1994) à um problema clássico da Teoria da Competição Oligopolística. Particularmente, mostra como se pode mapear todos os equilibrios de Cournot (que têm, por limite, as soluções de monopólio e de bloqueio total da produção) unicamente em função da aversão à incerteza dos produtores. Os efeitos de variações destes parâmetros sobre as produções de equilibrio são estudados, tanto no curto prazo como no caso da livre entrada no mercado e convergência para o equilibrio competitivo. Também, as soluções de Cournot sob incerteza são comparadas com a solução do monopólio standard. Particularmente, mostra-se que existe um nível de incerteza tal que toda aversão à incerteza (na indústria) superior à este nível, induz os agentes a produzir, agregadamente, quantidades menores que as de monopólio. Enfim, as soluções de equilibrio são particularizadas para os casos da Demanda Linear e do Duopólio de Cournot. A análise do equilibrio competitivo no caso simétrico, permite identificar o coeficiente de aversão à incerteza na indústria como um custo proporcional transferido via preço pelos produtores aos consumidores (índice de Lerner).

Cálculo Diferencial e Integral - Integrais

Neste material é apresentado primeiramente um teorema muito importante que é o teorema do valor médio, com exemplos de aplicação. Na sequência temos a definição de antiderivada ou primitiva de uma função. No segundo tópico segue a definição de integral indefinida e a apresentação de algumas integrais importantes e básicas. Uma tabela de integrais básicas também é disponibilizada. Finalizando, foram listados propriedades e exemplos de integrais.

Integrais definidas e outros métodos de integração

Na este capítulo, é apresentada inicialmente a definição formal de integral, mostrando que a mesma calcula a área sob o gráfico de uma função em um intervalo [a, b]. Na sequência são listadas as propriedades das integrais sem demonstração e também algumas convenções que serão utilizadas. A unidade também traz o teorema fundamental do cálculo e exemplo do cálculo de uma área usando a integral. Também são apresentadas as técnicas de integração por substituição e a técnica de integração por partes, além de vários exemplos resolvidos passo a passo. Finalizando, temos algumas integrais envolvendo funções trigonométricas, fórmulas de redução ou de recorrência e substituições trigonométricas.

Integrais definidas e aplicações

Capítulo 8 do Livro Noções de "Cálculo Diferencial e Integral para Tecnólogos"

Cálculo de integral indefinida por mudança de variável [Audiodescrição]

Versão com menu acessível para leitores de tela e vídeo com audiodescrição.

Método de integração por partes [Audiodescrição]

Versão com menu acessível para leitores de tela e vídeo com audiodescrição.

Divisor e Máximo Divisor Comum

A videoaula traz o teorema da divisão no contexto dos números inteiros e o Máximo Divisor Comum (MDC). Destaca ainda o algoritmo de Euclides, sendo este usado para cálculo do máximo divisor comum.

A obra de triangulis omnimodis libri quinque de Johann Müller Regiomontanus (1436 1476): uma contribuição para o desenvolvimento da trigonometria

Trigonometry, branch of mathematics related to the study of triangles, developed from practical needs, especially relating to astronomy, Surveying and Navigation. Johann Müller, the Regiomontanus (1436-1476) mathematician and astronomer of the fifteenth century played an important role in the development of this science. His work titled De Triangulis Omnimodis Libri Quinque written around 1464, and published posthumously in 1533, presents the first systematic exposure of European plane and spherical trigonometry, a treatment independent of astronomy. In this study we present a description, translation and analysis of some aspects of this important work in the history of trigonometry. Therefore, the translation was performed using a version of the book Regiomontanus on Triangles of Barnabas Hughes, 1967. In it you will find the original work in Latin and an English translation. For this study, we use for most of our translation in Portuguese, the English version, but some doubt utterance, statement and figures were made by the original Latin. In this work, we can see that trigonometry is considered as a branch of mathematics which is subordinated to geometry, that is, toward the study of triangles. Regiomontanus provides a large number of theorems as the original trigonometric formula for the area of a triangle. Use algebra to solve geometric problems and mainly shows the first practical theorem for the law of cosines in spherical trigonometry. Thus, this study shows some of the development of the trigonometry in the fifteenth century, especially with regard to concepts such as sine and cosine (sine reverse), the work discussed above, is of paramount importance for the research in the history of mathematics more specifically in the area of historical analysis and critique of literary sources or studying the work of a particular mathematician

Adrien-Marie Legendre (1752-1833) e suas obras em Teoria dos Números

The present thesis is an analysis of Adrien-Marie Legendre s works on Number Theory, with a certain emphasis on his 1830 edition of Theory of Numbers. The role played by these works in their historical context and their influence on the development of Number Theory was investigated. A biographic study of Legendre (1752-1833) was undertaken, in which both his personal relations and his scientific productions were related to certain historical elements of the development of both his homeland, France, and the sciences in general, during the 18th and 19th centuries This study revealed notable characteristics of his personality, as well as his attitudes toward his mathematical contemporaries, especially with regard to his seemingly incessant quarrels with Gauss about the priority of various of their scientific discoveries. This is followed by a systematic study of Lagrange s work on Number Theory, including a comparative reading of certain topics, especially that of his renowned law of quadratic reciprocity, with texts of some of his contemporaries. In this way, the dynamics of the evolution of his thought in relation to his semantics, the organization of his demonstrations and his number theoretical discoveries was delimited. Finally, the impact of Legendre s work on Number Theory on the French mathematical community of the time was investigated. This investigation revealed that he not only made substantial contributions to this branch of Mathematics, but also inspired other mathematicians to advance this science even further. This indeed is a fitting legacy for his Theory of Numbers, the first modern text on Higher Arithmetic, on which he labored half his life, producing various editions. Nevertheless, Legendre also received many posthumous honors, including having his name perpetuated on the Trocadéro face of the Eiffel Tower, which contains a list of 72 eminent scientists, and having a street and an alley in Paris named after him

Comparação de alguns modelos matemáticos para ajuste à curva de lactação média de um rebanho da raça Caracu

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)