Dinâmica não linear e controle de um sistema vibratório modelado com memória de forma e, excitado por fontes de energia do tipo ideal e não ideal

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEB

Equilíbrio estático e dinâmico no indivíduo com espondilite anquilosante: revisão da literatura

Com o objetivo de analisar as alterações musculoesqueléticas dos indivíduos com espondilite anquilosante (EA) e suas repercussões sobre o controle postural, realizou-se uma revisão bibliográfica nas bases de dados da BIREME e EBSCO HOTS e no site Pubmed com as palavras-chave: "ankylosing spondylitis", "postural balance" e "posture". Foram selecionados artigos envolvendo seres humanos e que analisavam o controle postural e a biomecânica dos indivíduos com EA, nos idiomas inglês e português, publicados no período entre 1999 e 2010. Do total de artigos encontrados, apenas quatro preencheram os requisitos. Desses, três compararam os resultados de pacientes com EA com os dados obtidos de indivíduos saudáveis, e um analisou apenas indivíduos com EA. Nenhum artigo continha o mesmo método de análise postural. Para avaliação do equilíbrio foram utilizadas a Escala de Equilíbrio de Berg, a Plataforma de Força e a Magnometria. Os principais desvios posturais encontrados foram aumento da cifose torácica e flexão do quadril, que levam a uma anteriorização do centro de gravidade corporal, apresentando flexão do joelho e plantiflexão do tornozelo como compensação para manter o equilíbrio. Apenas um autor encontrou piora do equilíbrio funcional nos sujeitos com EA. Todos os métodos de avaliação utilizados foram considerados capazes de mensurar o equilíbrio, não havendo uma escala específica para pacientes com EA.

Análise do controle do equilíbrio em surfistas durante a postura ereta

INTRODUÇÃO: O surfe é uma modalidade que tem crescido bastante, aumentando o interesse nas pesquisas interessadas nos aspectos que podem influenciar no desempenho desses atletas, como, por exemplo, lesões, aptidão aeróbia e tempo de reação. Devido ao ambiente em constante mudança e de alta instabilidade exigido na prática do surfe, é necessário que os surfistas desenvolvam habilidades neuromusculares (agilidade, equilíbrio, força muscular e flexibilidade) para obter um melhor desempenho nesta atividade esportiva. No entanto, ainda são escassos os trabalhos científicos que se preocupam em investigar tais capacidades motoras em surfistas. OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi avaliar o controle do equilíbrio em surfistas amadores em relação aos praticantes de outras atividades físicas. MÉTODOS: Os participantes permaneceram sobre uma plataforma de força enquanto realizavam tarefas que envolviam privação visual (olhos abertos ou fechados) e perturbação somatossensorial (superfície firme ou uso de espuma), com covariação das condições experimentais. As seguintes variáveis foram analisadas: velocidade e raiz quadrática média (RMS) do deslocamento do centro de pressão nas direções anteroposterior (AP) e mediolateral (ML). RESULTADOS: Os resultados mostraram que não houve diferença entre os grupos, durante as condições experimentais, isto é, tanto surfistas quanto grupo controle oscilaram mais nas condições de olhos fechados e sobre espuma. CONCLUSÃO: Apesar de o surfe exigir, por parte do esportista, uma grande capacidade em controlar o equilíbrio, os resultados não revelaram relação entre a prática deste esporte e um melhor desempenho no controle do equilíbrio. Porém, devemos considerar o reduzido tamanho da amostra e o fato de a modalidade exigir um equilíbrio dinâmico, enquanto o estudo avaliou o equilíbrio estático.

Modelagem e controle de posição e orientação de uma Plataforma de Stewart

Este trabalho apresenta o controle de posição e orientação de um modelo não linear de Plataforma de Stewart com seis graus de liberdade construído no ambiente de sistemas multicorpos ADAMS® desenvolvido pela Mechanical Dynamics, Inc. O modelo não linear é exportado para o ambiente SIMULINK® desenvolvido pela MathWorks, Inc., onde o controle de posição e orientação é realizado a partir da linearização do modelo e a aplicação de um sistema seguidor com realimentação de estados. Utililiza-se, também o SIMULINK® para implementar a dinâmica de um sistema servoválvula e cilindro hidráulico com um servocontrole de pressão e assim simular o comportamento dinâmico de um simulador de vôo com acionamento hidráulico. A utilização destes pacotes comerciais visa obter uma economia de tempo e esforço na modelagem de sistemas mecânicos complexos e na programação para obtenção da resposta do sistema no tempo, além de facilitar a análise de várias configurações de Plataformas de Stewart

Modelagem e controle de marcha de robôs bípedes com disco de inércia.

Esta tese trata de um robô bípede em caminhar dinâmico. Neste robô, que normalmente é um sistema sub-atuado, fazemos uso de um disco de inércia que funciona num certo sentido como um atuador adicional. Através deste disco, obtém-se mais liberdade para a elaboração de passos repetitivos e um aumento na robustez. Por outro lado, o sistema de controle dos passos deve controlar, além do passo propriamente dito, também a velocidade do disco, de modo que não sejam saturados os atuadores (motores elétricos). Apresentamos então um controlador capaz de realizar estas ações simultaneamente.

Controlador integrado baseado em conceito híbrido e controle geométrico para embarcações posicionadas dinamicamente.

O conceito de controle híbrido é aplicado à operação de alívio entre um FPWSO e um navio aliviador. Ambos os navios mantêm suas posições e aproamentos pelo resultado da ação do seu Sistema de Posicionamento Dinâmico (SPD). O alívio dura cerca de 24 horas para ser concluído. Durante este período, o estado de mar pode se alterar e os calados estão sendo constantemente alterados. Um controlador híbrido é projetado para permitir modificacões dos parâmetros de controle/observação se alguma alteração significante do estado de mar e/ou calado das embarcações ocorrer. O principal objetivo dos controladores é manter o posicionamento relativo entre os navios com o intuito de evitar perigosa proximidade ou excesso de tensão no cabo. Com isto em mente, uma nova estratégia de controle que atue integradamente em ambos os navios é proposta baseda em geometria diferencial. Observadores não lineares baseados em passividade são aplicados para estimar a posição, a velocidade e as forças externas de mares calmos até extremos. O critério para troca do controle/observação é baseado na variação do calado e no estado de mar. O calado é assumido conhecido e o estado de mar é estimado pela frequência de pico do espectro do movimento de primeira ordem dos navios. Um modelo de perturbação é proposto para encontrar o número de controladores do sistema híbrido. A equivalência entre o controle geométrico e o controlador baseado em Multiplicadores de Lagrange é demonstrada. Assumindo algumas hipóteses, a equivalência entre os controladores geométrico e o PD é também apresentada. O desempenho da nova estratégia é avaliada por meio de simulações numéricas e comparada a um controlador PD. Os resultados apresentam muito bom desempenho em função do objetivo proposto. A comparação entre a abordagem geométrica e o controlador PD aponta um desempenho muito parecido entre eles.

Sistema de conversão de energia eólica baseado no gerador de indução duplamente alimentado: análise e contribuição ao controle da máquina

The humanity reached a time of unprecedented technological development. Science has achieved and continues to achieve technologies that allowed increasingly to understand the universe and the laws which govern it, and also try to coexist without destroying the planet we live on. One of the main challenges of the XXI century is to seek and increase new sources of clean energy, renewable and able to sustain our growth and lifestyle. It is the duty of every researcher engage and contribute in this race of energy. In this context, wind power presents itself as one of the great promises for the future of electricity generation . Despite being a bit older than other sources of renewable energy, wind power still presents a wide field for improvement. The development of new techniques for control of the generator along with the development of research laboratories specializing in wind generation are one of the key points to improve the performance, efficiency and reliability of the system. Appropriate control of back-to-back converter scheme allows wind turbines based on the doubly-fed induction generator to operate in the variable-speed mode, whose benefits include maximum power extraction, reactive power injection and mechanical stress reduction. The generator-side converter provides control of active and reactive power injected into the grid, whereas the grid-side converter provides control of the DC link voltage and bi-directional power flow. The conventional control structure uses PI controllers with feed-forward compensation of cross-coupling dq terms. This control technique is sensitive to model uncertainties and the compensation of dynamic dq terms results on a competing control strategy. Therefore, to overcome these problems, it is proposed in this thesis a robust internal model based state-feedback control structure in order to eliminate the cross-coupling terms and thereby improve the generator drive as well as its dynamic behavior during sudden changes in wind speed. It is compared the conventional control approach with the proposed control technique for DFIG wind turbine control under both steady and gust wind conditions. Moreover, it is also proposed in this thesis an wind turbine emulator, which was developed to recreate in laboratory a realistic condition and to submit the generator to several wind speed conditions.

Estabilização de órbitas periódicas instáveis utilizando controle por modos deslizantes com compensação adaptativa

The chaotic behavior has been widely observed in nature, from physical and chemical phenomena to biological systems, present in many engineering applications and found in both simple mechanical oscillators and advanced communication systems. With regard to mechanical systems, the effects of nonlinearities on the dynamic behavior of the system are often of undesirable character, which has motivated the development of compensation strategies. However, it has been recently found that there are situations in which the richness of nonlinear dynamics becomes attractive. Due to their parametric sensitivity, chaotic systems can suffer considerable changes by small variations on the value of their parameters, which is extremely favorable when we want to give greater flexibility to the controlled system. Hence, we analyze in this work the parametric sensitivity of Duffing oscillator, in particular its unstable periodic orbits and Poincar´e section due to changes in nominal value of the parameter that multiplies the cubic term. Since the amount of energy needed to stabilize Unstable Periodic Orbits is minimum, we analyze the control action needed to control and stabilize such orbits which belong to different versions of the Duffing oscillator. For that we will use a smoothed sliding mode controller with an adaptive compensation term based on Fourier series.

Comparação do controle do inversor trifásico conectado à rede com filtro LCL considerando o amortecimento passivo e ativo

Distributed generation systems must fulfill standards specifications of current harmonics injected to the grid. In order to satisfy these grid requirements, passive filters are connected between inverter and grid. This work compares the characteristic response of the traditional inductive (L) filter with the inductive-capacitive-inductive (LCL) filter. It is shown that increasing the inductance L leads to a good ripple current suppression around the inverter switching frequency. The LCL filter provides better harmonic attenuation and reduces the filter size. The main drawback is the LCL filter impedance, which is characterized by a typical resonance peak, which must be damped to avoid instability. Passive or active techniques can be used to damp the LCL resonance. To address this issue, this dissertation presents a comparison of current control for PV grid-tied inverters with L filter and LCL filter and also discuss the use of active and passive damping for different regions of resonance frequency. From the mathematical models, a design methodology of the controllers was developed and the dynamic behavior of the system operating in closed loop was investigated. To validate the studies developed during this work, experimental results are presented using a three-phase 5kW experimental platform. The main components and their functions are discussed in this work. Experimental results are given to support the theoretical analysis and to illustrate the performance of grid-connected PV inverter system. It is shown that the resonant frequency of the system, and sampling frequency can be associated in order to calculate a critical frequency, below which is essential to perform the damping of the LCL filter. Also, the experimental results show that the active buffer per virtual resistor, although with a simple development, is effective to damp the resonance of the LCL filter and allow the system to operate stable within predetermined parameters.

Controle de sistema não linear de separação gás/líquido sob ação de efeitos transientes fluídicos por sliding control

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2015.

Selection et controle de modes de deplacement pour un robot mobile autonome en environnements naturels

Autonomous navigation and locomotion of a mobile robot in natural environments remain a rather open issue. Several functionalities are required to complete the usual perception/decision/action cycle. They can be divided in two main categories : navigation (perception and decision about the movement) and locomotion (movement execution). In order to be able to face the large range of possible situations in natural environments, it is essential to make use of various kinds of complementary functionalities, defining various navigation and locomotion modes. Indeed, a number of navigation and locomotion approaches have been proposed in the literature for the last years, but none can pretend being able to achieve autonomous navigation and locomotion in every situation. Thus, it seems relevant to endow an outdoor mobile robot with several complementary navigation and locomotion modes. Accordingly, the robot must also have means to select the most appropriate mode to apply. This thesis proposes the development of such a navigation/locomotion mode selection system, based on two types of data: an observation of the context to determine in what kind of situation the robot has to achieve its movement and an evaluation of the behavior of the current mode, made by monitors which influence the transitions towards other modes when the behavior of the current one is considered as non satisfying. Hence, this document introduces a probabilistic framework for the estimation of the mode to be applied, some navigation and locomotion modes used, a qualitative terrain representation method (based on the evaluation of a difficulty computed from the placement of the robot's structure on a digital elevation map), and monitors that check the behavior of the modes used (evaluation of rolling locomotion efficiency, robot's attitude and configuration watching. . .). Some experimental results obtained with those elements integrated on board two different outdoor robots are presented and discussed.

The making of control : an ethnomethodology of choosing management accounting systems [La fabrique du controle : une ethnomethodologie du choix des outils de gestion]

This paper sets out to contribute to the literature on the design and the implementation of management control systems. To this end, we question what is discussed when a management control system is to be chosen and on what decision-making eventually rests. This study rests upon an ethnomethodology of the Salvation Army’s French branch. Operating in the dual capacity of a researcher and a counsellor to management, between 2000 and 2007, we have unrestricted access to internal data revealing the backstage of management control: discussions and interactions surrounding the choosing of control devices. We contribute to understanding the arising of a need for control, the steps and process followed to decide upon a management control system, and controls in nonprofits. [Cet article vise à contribuer à la littérature sur la mise en place des systèmes de contrôle de gestion. À cette fin, nous questionnons ce qui est discuté lors du choix d’un système de contrôle et sur quoi repose in fine la décision. Cet article est fondé sur une approche ethnométhodologique de l’Armée du Salut en France permise par notre double qualité de chercheurs mais également de conseiller auprès de la direction de l’organisation entre 2000 et 2007. Un accès illimité à des données internes nous permet ainsi de mettre en lumière les aspects méconnus et invisibles du contrôle de gestion : les discussions et interactions entourant le choix d’outils. Nous contribuons à la compréhension de l’émergence du besoin de contrôle, des étapes et du processus de choix d’outils et enfin du contrôle de gestion dans une organisation à but non lucratif.]

Parlamento aberto : transparência e controle social para um Congresso mais colaborativo

Traz os debates ocorridos durante a 1ª Reunião de Audiência Pública, realizada em abril de 2012, na Câmara dos Deputados, que discutiu o tema "Parlamento Aberto: Transparência e Controle Social para um Congresso mais Colaborativo".

Retroalimentação do controle interno para os órgãos centrais do sistema de planejamento e orçamento federal em questões estruturantes

Analisa o fluxo do processo de retroalimentação da CGU para órgãos centrais do Sistema de Planejamento e Orçamento Federal, bem como as possibilidades de retroalimentação da CGU a esses órgãos. Propõe a previsão na legislação de um Comitê Operacional e de um Comitê Estratégico do Ciclo de Gestão.

Legislação sobre o controle de poluição causada por motocicletas

Consultoria Legislativa - Área XI - Meio Ambiente e Direito Ambiental, Organização Territorial, Desenvolvimento Urbano e Regional.