Exergy and thermoeconomic analysis of a turbofan engine during a typical commercial flight

In an energy perspective of cost-reduction and configuration-optimization, it becomes necessary to develop and use advanced tools for the analysis, design and improvement of energy conversion systems. In the aeronautical industry, such trend is fundamental since this industry has evolved to design extremely complex aircrafts, with highly integrated systems, requiring more information in order to evaluate the whole system. The aim of this paper is to present an exergy-based analysis as to evaluate the global performance of a typical turbofan engine and its components. The study presents values for exergy efficiency over the whole flight cycle, critical equipment and flight phases considering exergy destruction and estimating internal and exhaust flow costs. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Enlarging the domain of attraction of stable MPC controllers, maintaining the output performance

This work presents an alternative way to formulate the stable Model Predictive Control (MPC) optimization problem that allows the enlargement of the domain of attraction, while preserving the controller performance. Based on the dual MPC that uses the null local controller, it proposed the inclusion of an appropriate set of slacked terminal constraints into the control problem. As a result, the domain of attraction is unlimited for the stable modes of the system, and the largest possible for the non-stable modes. Although this controller does not achieve local optimality, simulations show that the input and output performances may be comparable to the ones obtained with the dual MPC that uses the LQR as a local controller. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Local search multiuser detection

In this work, a wide analysis of local search multiuser detection (LS-MUD) for direct sequence/code division multiple access (DS/CDMA) systems under multipath channels is carried out considering the performance-complexity trade-off. It is verified the robustness of the LS-MUD to variations in loading, E(b)/N(0), near-far effect, number of fingers of the Rake receiver and errors in the channel coefficients estimates. A compared analysis of the bit error rate (BER) and complexity trade-off is accomplished among LS, genetic algorithm (GA) and particle swarm optimization (PSO). Based on the deterministic behavior of the LS algorithm, it is also proposed simplifications over the cost function calculation, obtaining more efficient algorithms (simplified and combined LS-MUD versions) and creating new perspectives for the MUD implementation. The computational complexity is expressed in terms of the number of operations in order to converge. Our conclusion pointed out that the simplified LS (s-LS) method is always more efficient, independent of the system conditions, achieving a better performance with a lower complexity than the others heuristics detectors. Associated to this, the deterministic strategy and absence of input parameters made the s-LS algorithm the most appropriate for the MUD problem. (C) 2008 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Jointly multi-user detection and channel estimation with genetic algorithm

This work aims at proposing the use of the evolutionary computation methodology in order to jointly solve the multiuser channel estimation (MuChE) and detection problems at its maximum-likelihood, both related to the direct sequence code division multiple access (DS/CDMA). The effectiveness of the proposed heuristic approach is proven by comparing performance and complexity merit figures with that obtained by traditional methods found in literature. Simulation results considering genetic algorithm (GA) applied to multipath, DS/CDMA and MuChE and multi-user detection (MuD) show that the proposed genetic algorithm multi-user channel estimation (GAMuChE) yields a normalized mean square error estimation (nMSE) inferior to 11%, under slowly varying multipath fading channels, large range of Doppler frequencies and medium system load, it exhibits lower complexity when compared to both maximum likelihood multi-user channel estimation (MLMuChE) and gradient descent method (GrdDsc). A near-optimum multi-user detector (MuD) based on the genetic algorithm (GAMuD), also proposed in this work, provides a significant reduction in the computational complexity when compared to the optimum multi-user detector (OMuD). In addition, the complexity of the GAMuChE and GAMuD algorithms were (jointly) analyzed in terms of number of operations necessary to reach the convergence, and compared to other jointly MuChE and MuD strategies. The joint GAMuChE-GAMuD scheme can be regarded as a promising alternative for implementing third-generation (3G) and fourth-generation (4G) wireless systems in the near future. Copyright (C) 2010 John Wiley & Sons, Ltd.

Time evolution in the unimolecular master equation at low temperatures: full spectral solution with scalable iterative methods and high precision

A new method is presented to determine an accurate eigendecomposition of difficult low temperature unimolecular master equation problems. Based on a generalisation of the Nesbet method, the new method is capable of achieving complete spectral resolution of the master equation matrix with relative accuracy in the eigenvectors. The method is applied to a test case of the decomposition of ethane at 300 K from a microcanonical initial population with energy transfer modelled by both Ergodic Collision Theory and the exponential-down model. The fact that quadruple precision (16-byte) arithmetic is required irrespective of the eigensolution method used is demonstrated. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Materialized view selection under the maintenance time constraint

A data warehouse is a data repository which collects and maintains a large amount of data from multiple distributed, autonomous and possibly heterogeneous data sources. Often the data is stored in the form of materialized views in order to provide fast access to the integrated data. One of the most important decisions in designing a data warehouse is the selection of views for materialization. The objective is to select an appropriate set of views that minimizes the total query response time with the constraint that the total maintenance time for these materialized views is within a given bound. This view selection problem is totally different from the view selection problem under the disk space constraint. In this paper the view selection problem under the maintenance time constraint is investigated. Two efficient, heuristic algorithms for the problem are proposed. The key to devising the proposed algorithms is to define good heuristic functions and to reduce the problem to some well-solved optimization problems. As a result, an approximate solution of the known optimization problem will give a feasible solution of the original problem. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Isolation of a novel G-protein gamma-subunit from Arabidopsis thaliana and its interaction with G beta

There is increasing evidence that heterotrimeric G-proteins (G-proteins) are involved in many plant processes including phytohormone response, pathogen defence and stomatal control. In animal systems, each of the three G-protein subunits belong to large multigene families; however, few subunits have been isolated from plants. Here we report the cloning of a second plant G-protein γ-subunit (AGG2) from Arabidopsis thaliana. The predicted AGG2 protein sequence shows 48% identity to the first identified Arabidopsis Gγ-subunit, AGG1. Furthermore, AGG2 contains all of the conserved characteristics of γ-subunits including a small size (100 amino acids, 11.1 kDa), C-terminal CAAX box and a N-terminal α-helix region capable of forming a coiled-coil interaction with the β-subunit. A strong interaction between AGG2 and both the tobacco (TGB1) and Arabidopsis (AGB1) β-subunits was observed in vivo using the yeast two-hybrid system. The strong association between AGG2 and AGB1 was confirmed in vitro. Southern and Northern analyses showed that AGG2 is a single copy gene in Arabidopsis producing two transcripts that are present in all tissues tested. The isolation of a second γ-subunit from A. thaliana indicates that plant G-proteins, like their mammalian counterparts, may form different heterotrimer combinations that presumably regulate multiple signal transduction pathways.

Aumento de capacidade em sistemas MIMO coordenados para advanced LTE com utilização de repetidores fixos

Com vista a revolucionar o sector das comunicações móveis, muito à custa dos elevados débitos prometidos, a tecnologia LTE recorre a uma técnica que se prevê que seja bastante utilizada nas futuras redes de comunicações móveis: Relaying. Juntamente com esta técnica, o LTE recorre à técnica MIMO, para melhorar a qualidade da transmissão em ambientes hostis e oferecer elevados ritmos de transmissão. No planeamento das próximas redes LTE, o recurso à técnica Relaying é frequente. Esta técnica, tem como objectivo aumentar a cobertura e/ou capacidade da rede, e ainda melhorar o seu desempenho em condições de fronteira de célula. A performance de uma RS depende da sua localização, das condições de propagação do canal rádio a que tanto a RS como o EU estão sujeitos, e ainda da capacidade que a RS tem de receber, processar e reencaminhar a informação. O objectivo da tese é estudar a relação existente entre o posicionamento de uma RS e o seu desempenho. Desta forma, pretende-se concluir qual a posição ideal de uma RS (tanto do tipo AF como SDF). Para além deste estudo, é apresentado um comparativo do desempenho dos modos MIMO TD e OL-SM, onde se conclui em que condições deverão ser utilizados, numa rede LTE equipada com FRSs.

Sistema de busca e salvamento baseado em múltiplos veículos terrestres

Esta dissertação visa o desenvolvimento de um sistema de busca e salvamento baseado em múltiplos veículos terrestres, utilizando para tal os veículos LINCE do Laboratório de Sistemas Autónomos. Tendo como principal propósito conferir autonomia aos veículos, foram estudados possíveis cenários de actuação, para determinar as principais funcionalidades requeridas do sistema. Foram também estudadas metodologias de análise e caracterização de sistemas multirobóticos, baseadas no estado da arte existente, e foi elaborada a arquitectura conceptual do sistema e dos veículos a desenvolver. A preparação dos veículos abordou o estudo das possíveis soluções sensoriais e de actuação, e o desenvolvimento de uma arquitectura de hardware capaz de interligar todos os periféricos dos mesmos. Foram adaptados novos sensores e actuadores, e desenvolvidos alguns desses sensores. Para a interligação e manutenção dos mesmos foram ainda desenvolvidos novos periféricos de interface e controlo, e periféricos de gestão de energia. Por fim, foi ainda adaptado um gestor de missões nos veículos, capaz de receber a especificação das mesmas.

eTourism – Mobile Data Interface (Sistema de Apoio On-Line ao Turista em Dispositivos Móveis com Adaptação de Tours Personalizados)

O intuito principal desta Tese é criar um interface de Dados entre uma fonte de informação e fornecimento de Rotas para turistas e disponibilizar essa informação através de um sistema móvel interactivo de navegação e visualização desses mesmos dados. O formato tecnológico será portátil e orientado à mobilidade (PDA) e deverá ser prático, intuitivo e multi-facetado, permitindo boa usabilidade a públicos de várias faixas etárias. Haverá uma componente de IA (Inteligência Artificial), que irá usar a informação fornecida para tomar decisões ponderadas tendo em conta uma diversidade de aspectos. O Sistema a desenvolver deverá ser, assim, capaz de lidar com imponderáveis (alterações de rota, gestão de horários, cancelamento de pontos de visita, novos pontos de visita) e, finalmente, deverá ajudar o turista a gerir o seu tempo entre Pontos de Interesse (POI – Points os Interest). Deverá também permitir seguir ou não um dado percurso pré-definido, havendo possibilidade de cenários de exploração de POIs, sugeridos a partir de sugestões in loco, similares a Locais incluídos no trajecto, que se enquadravam no perfil dos Utilizadores. O âmbito geográfico de teste deste projecto será a zona ribeirinha do porto, por ser um ex-líbris da cidade e, simultaneamente, uma zona com muitos desafios ao nível geográfico (com a inclinação) e ao nível do grande número de Eventos e Locais a visitar.

An Evaluation of Local Feature Combiners for Robot Visual Localization

In the last decade, local image features have been widely used in robot visual localization. To assess image similarity, a strategy exploiting these features compares raw descriptors extracted from the current image to those in the models of places. This paper addresses the ensuing step in this process, where a combining function must be used to aggregate results and assign each place a score. Casting the problem in the multiple classifier systems framework, we compare several candidate combiners with respect to their performance in the visual localization task. A deeper insight into the potential of the sum and product combiners is provided by testing two extensions of these algebraic rules: threshold and weighted modifications. In addition, a voting method, previously used in robot visual localization, is assessed. All combiners are tested on a visual localization task, carried out on a public dataset. It is experimentally demonstrated that the sum rule extensions globally achieve the best performance. The voting method, whilst competitive to the algebraic rules in their standard form, is shown to be outperformed by both their modified versions.

Development of an interface for ontology‐based transformation between features of different types

Dissertation submitted in partial fulfilment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies

Linux based mobile: operating systems

Trabalho de Projeto para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática e de Computadores

Controlo de um robô autónomo através de redes neuronais

Neste trabalho pretende-se introduzir os conceitos associados às redes neuronais e a sua aplicação no controlo de sistemas, neste caso na área da robótica autónoma. Foi utilizado um AGV de modo a testar experimentalmente um controlo através de uma rede neuronal artificial. A grande vantagem das redes neuronais artificiais é estas poderem ser ensinadas a funcionarem como se pretende. A partir desta caraterística foram efetuadas duas abordagens na implementação do AGV disponibilizado. A primeira abordagem ensinava a rede neuronal a funcionar como o controlo por lógica difusa que foi implementado no AGV aquando do seu desenvolvimento. A segunda abordagem foi ensinar a rede neuronal artificial a funcionar a partir de dados retirados de um controlo remoto simples implementado no AGV. Ambas as abordagens foram inicialmente implementadas e simuladas no MATLAB, antes de se efetuar a sua implementação no AGV. O MATLAB é utilizado para efetuar o treino das redes neuronais multicamada proactivas através do algoritmo de treino por retropropagação de Levenberg-Marquardt. A implementação de uma rede neuronal artificial na primeira abordagem foi implementada em três fases, MATLAB, posteriormente linguagem de programação C no computador e por fim, microcontrolador PIC no AGV, permitindo assim diferenciar o desenvolvimento destas técnicas em várias plataformas. Durante o desenvolvimento da segunda abordagem foi desenvolvido uma aplicação Android que permite monitorizar e controlar o AGV remotamente. Os resultados obtidos pela implementação da rede neuronal a partir do controlo difuso e do controlo remoto foram satisfatórios, pois o AGV percorria os percursos testados corretamente, em ambos os casos. Por fim concluiu-se que é viável a aplicação das redes neuronais no controlo de um AGV. Mais ainda, é possível utilizar o sistema desenvolvido para implementar e testar novas RNA.

Antena mimo para terminais imóveis

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações