Controle ativo de vibração em estruturas inteligentes utilizando um controlador por modos deslizantes com compensação difusa

Smart structures and systems have the main purpose to mimic living organisms, which are essentially characterized by an autoregulatory behavior. Therefore, this kind of structure has adaptive characteristics with stimulus-response mechanisms. The term adaptive structure has been used to identify structural systems that are capable of changing their geometry or physical properties with the purpose of performing a specific task. In this work, a sliding mode controller with fuzzy inference is applied for active vibration control in an SMA two-bar truss. In order to obtain a simpler controller, a polynomial model is used in the control law, while a more sophisticated version, which presents close agreement with experimental data, is applied to describe the SMA behavior of the structural elements. This system has a rich dynamic response and can easily reach a chaotic behavior even at moderate loads and frequencies. Therefore, this approach has the advantage of not only obtaining a simpler control law, but also allows its robustness be evidenced. Numerical simulations are carried out in order to demonstrate the control system performance.

Controle ativo de vibração em estruturas inteligentes utilizando um controlador por modos deslizantes com compensação difusa

Smart structures and systems have the main purpose to mimic living organisms, which are essentially characterized by an autoregulatory behavior. Therefore, this kind of structure has adaptive characteristics with stimulus-response mechanisms. The term adaptive structure has been used to identify structural systems that are capable of changing their geometry or physical properties with the purpose of performing a specific task. In this work, a sliding mode controller with fuzzy inference is applied for active vibration control in an SMA two-bar truss. In order to obtain a simpler controller, a polynomial model is used in the control law, while a more sophisticated version, which presents close agreement with experimental data, is applied to describe the SMA behavior of the structural elements. This system has a rich dynamic response and can easily reach a chaotic behavior even at moderate loads and frequencies. Therefore, this approach has the advantage of not only obtaining a simpler control law, but also allows its robustness be evidenced. Numerical simulations are carried out in order to demonstrate the control system performance.

Território de Urbanização Difusa

A presente dissertação constitui o culminar do Mestrado Integrado em Arquitetura e Urbanismo, da Universidade Fernando Pessoa – Porto. Tem como objeto de estudo a indústria em Território de Urbanização Difusa, sendo o objetivo maior a sua compreensão através, principalmente, da relação entre a dispersão industrial e as diretrizes de ocupação determinadas pelos planos de ordenamento do território, no contexto do concelho. Com este intuito foram analisadas quatro zonas que abrangem parte das freguesias de Gandra, Rebordosa, Lordelo, Vilela, Sobrosa e Duas Igrejas, localizadas no noroeste do concelho de Paredes, as quais se observaram num período cronológico delimitado entre 1947 e 2011. Trata-se de um território de grande complexidade onde existe uma multifuncionalidade de espaços. Caracteriza-se, fundamentalmente, por uma ocupação difusa/dispersa, tendo como suporte a rede de estradas e caminhos públicos em que a atividade industrial predomina nas mais diversas dimensões, desde as zonas industriais aquela inserida nos aglomerados residenciais de cariz familiar. Esta dispersão intensificou-se ao longo do séc. XX, com a fixação dispersa das indústrias que promoveram o desenvolvimento de um modelo de economia familiar que se reflete no território. A implementação do Planeamento formal, em finais desse século, virá estabelecer regras que ainda assim parecem insuficientes para controlar os aspetos mais negativos das opções individuais pré-plano. Na verdade, o atual modelo de implantação industrial levanta muitas preocupações no que concerne à preservação das estruturas “verdes”, podendo vir a comprometer, no futuro, a sustentabilidade ambiental e ecológica deste território. Será com algumas breves reflexões a este propósito, após repassar as questões principais do trabalho, que o terminaremos.

Relación entre atrofia cortical difusa y desempeño cognitivo : estudio en población mayor de 60 años en un hospital universitario en la ciudad de Bogotá

El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar la existencia de la relación entre la atrofia cortical difusa objetivada por neuroimagenes cerebrales y desempeños cognitivos determinados mediante la aplicación de pruebas neuropsicológicas que evalúan memoria de trabajo, razonamiento simbólico verbal y memoria anterógrada declarativa. Participaron 114 sujetos reclutados en el Hospital Universitario Mayor Méderi de la ciudad de Bogotá mediante muestreo de conveniencia. Los resultados arrojaron diferencias significativas entre los dos grupos (pacientes con diagnóstico de atrofia cortical difusa y pacientes con neuroimagenes interpretadas como dentro de los límites normales) en todas las pruebas neuropsicológicas aplicadas. Respecto a las variables demográficas se pudo observar que el grado de escolaridad contribuye como factor neuroprotector de un posible deterioro cognitivo. Tales hallazgos son importantes para determinar protocoles tempranos de detección de posible instalación de enfermedades neurodegenerativas primarias.

Cálculo y mapeo de la radiación solar directa y difusa en Costa Rica (ING)

Knowledge of direct and diffuse solar radiation in the area is vital importance for the use of solar energy, since it is a prerequesite information for the assessment and design of solar energy system. The work presented here focus on calculation and plotting of contours values of direct and diffuse solar radiation maps based on sixty two scattered radiometric stations nation wide. In the plotting of these contours experimental and predicted values are used, these are compared with the period of dry and rainy season into the six main climate regions of Costa Rica: Central Valley, North Pacific, Central Pacific, South Pacific, North Zone and Caribbean Region. The observed daily mean levels of direct solar radiation oscillate between 6.1 and 10.1 MJ/m2 with higher values in the North Pacific, western part of the Central Valley and in the tops of the highest mountains. The lowest values agree with the North Zone and the Caribbean Region. The highest values of diffuse solar radiation agree with the North Zone and the South Pacific. It is observed an increase of 40% of the direct radiation during dry season months.

Cálculo espectral de la irradiación solar directa, difusa y global en Heredia, Costa Rica (ING)

A clear sky solar spectral model which describes the irradiation flux has been tested experimentally in Heredia, Costa Rica. A description of the model and comparisons with radiation data are presented. The model computes spectral fluxes of direct, diffuse and global solar irradiation incident on a horizontal surface. Necessary inputs include latitude, altitude, and surface albedo as characteristics of a location as well as the atmospheric characteristics: turbidity, precipitable water vapor, and total ozone content. The results evidence a satisfactory agreement.

An automated emergency landing system for fixed-wing aircraft: Planning and control

A number of hurdles must be overcome in order to integrate unmanned aircraft into civilian airspace for routine operations. The ability of the aircraft to land safely in an emergency is essential to reduce the risk to people, infrastructure and aircraft. To date, few field-demonstrated systems have been presented that show online re-planning and repeatability from failure to touchdown. This paper presents the development of the Guidance, Navigation and Control (GNC) component of an Automated Emergency Landing System (AELS) intended to address this gap, suited to a variety of fixed-wing aircraft. Field-tested on both a fixed-wing UAV and Cessna 172R during repeated emergency landing experiments, a trochoid-based path planner computes feasible trajectories and a simplified control system executes the required manoeuvres to guide the aircraft towards touchdown on a predefined landing site. This is achieved in zero-thrust conditions with engine forced to idle to simulate failure. During an autonomous landing, the controller uses airspeed, inertial and GPS data to track motion and maintains essential flight parameters to guarantee flyability, while the planner monitors glide ratio and re-plans to ensure approach at correct altitude. Simulations show reliability of the system in a variety of wind conditions and its repeated ability to land within the boundary of a predefined landing site. Results from field-tests for the two aircraft demonstrate the effectiveness of the proposed GNC system in live operation. Results show that the system is capable of guiding the aircraft to close proximity of a predefined keyhole in nearly 100% of cases.

Bauer Method of MVDR Spectral Factorization for Pitch Modification in the Source Domain

In our earlier work [1], we employed MVDR (minimum variance distortionless response) based spectral estimation instead of modified-linear prediction method [2] in pitch modification. Here, we use the Bauer method of MVDR spectral factorization, leading to a causal inverse filter rather than a noncausal filter setup with MVDR spectral estimation [1]. Further, this is employed to obtain source (or residual) signal from pitch synchronous speech frames. The residual signal is resampled using DCT/IDCT depending on the target pitch scale factor. Finally, forward filters realized from the above factorization are used to get pitch modified speech. The modified speech is evaluated subjectively by 10 listeners and mean opinion scores (MOS) are tabulated. Further, modified bark spectral distortion measure is also computed for objective evaluation of performance. We find that the proposed algorithm performs better compared to time domain pitch synchronous overlap [3] and modified-LP method [2]. A good MOS score is achieved with the proposed algorithm compared to [1] with a causal inverse and forward filter setup.

Tratamiento silvicultural, monitoreo y repoblación con iguana (Iguana iguana) en bosque de galeria de la unidad productiva hacienda Las Mercedes sur del lago Xolotlán

El estudio fue realizado en la Unidad Productiva “Hacienda Las Mercedes” patrimonio de la Universidad Nacional Agraria (UNA). El objetivo fue contribuir a la conservación del Bosque de Galería mediante la aplicación del tratamiento silvicultural de enriquecimiento y repoblación con la especie Iguana iguana. La metodología se desarrolló iniciando con una visita de reconocimiento a La ribera de la Presa Los Sábalos (sitio de la plantación forestal) y a la ribera Presa Las Mercedes (sitio para la repoblación con iguanas). El experimento de de repoblación forestal inició con el establecimiento de seis parcelas con especies forestales ( Pithecellobium saman (jacq) Bent, Swietenia humilis Zucc, Guazuma ulmifolia Lam, Calycophyllum candidissimum (Vahl) DC, Albizzia caribeae (Urb).B&R y Dalbergia retusa Hemsl) en un área de 0.22 ha. Dentro de cada parcela se ubicó una parcela útil (16 individuos) para realizar el levantamiento de datos dasométricos (altura cm, diámetro basal mm y sobrevivencia) y análisis estadístico. Luego se identificaron las especies vegetales presentes en la plantación y se monitoreo (caracterización del sitio) de Iguana iguana (Iguana verde) y Ctenosaura similis (Garrobo negro también conocida como iguana rayada), para lo cual se establecieron seis transeptos (156 m, 200 m, 209 m, 212 m, 190 m y 198 m) en 4.9 ha con la aplicación del método de King. Posteriormente se estableció la repoblación con la especie Iguana iguana; para ello se introdujeron 18 hembras y 6 machos. Por último se realizo el procesamiento y análisis de la información obtenida. Los mayores incrementos promedios totales y mensuales en altura y diámetro basal se presentaron en C. candidissimum (Vahl) DC (21.93 cm y 3.655 cm y 0.34 mm y 0.057 mm). En la sobrevivencia los valores de excelente (100%) lo obtuvieron las especies C. candidissimum (Vahl) DC y D. retusa Hemsl y entre los buenos resultaron G. ulmifolia (76%) y S. humilis (67%). La sobrevivencia promedio de las especies forestales establecidas fue de (87 %). 10 especies vegetales fueron identificadas (Elitraria imbricata, Baltimora recta, Sida acuta, Lantara camara, Rowolfio tetrafila, Commelina difusa, Priva lappulaceae, Mimosa pudica, Datura stramonium y Solanum? americanum). En el primer monitoreo no se encontró Iguana iguana solo la Ctenosaura similis (52 individuos), observado en los transeptos 2, 4 y 6 (en sitios con árboles grandes y frondosos, distantes de la fuente de agua. Después de la repoblación, la especie Iguana iguana (51 individuos) se observó en los transectos 2, 5 y 6 (en sitios próximos a fuentes de agua, árboles pequeños. Y Ctenosaura similis (48 individuos) se observó en los transectos 2, 3, 4 y 6.

Parámetros de contaminación y normativa en colectores urbanos

[ES] La contaminación por aguas residuales urbanas es uno de los problemas de mayor importancia para mantener un nivel de calidad aceptable del agua, debido al número elevado de fuentes, a la participación de la contaminación difusa y a la elevada concentración de materia orgánica. La normativa legal plantea unos límites eflDidos, pero no se han realizado campañas de seguimiento de forma suficiente para su comprobación, particularmente en estiaje. El problema se complica por la diversidad apreciable que se observa y la necesidad de dar significación estadística a las conclusiones. En este trabajo, junto a un análisis del seguimiento de una docena de parámetros en diversos colectores de aguas residuales de una zona urbana, se pretende eparar/advertir la dificultad que presenta cada uno de eUos para el cumplimiento legal en relación con las caraterísticas de las fuentes de procedencia y la situación estacional durante el análisis. Además, se pretende buscar de una forma incial las posibles relaciones que se presentan entre las variaciones simultáneas de dichos parámetros. Algunos de eUos muestran una relación clara por lo que podría establecerse alguna dependencia funcional, mientras que en otros casos el problema resulta excesivamente complejo por la necesidad de disponer de más información para Uegar a establecer alguna relación.

A legitimação do direito de propriedade

A partir da identificação de fraturas no discurso dogmático do direito de propriedade, o trabalho propõe uma nova sistematização em torno do marco teórico da legitimação. Para tanto, serão utilizados as metodologias da análise do discurso, do estruturalismo e do funcionalismo. Num primeiro momento, haurem-se as estruturas que emolduram a discussão dominial no discurso ideológico de legitimação da propriedade. Tais estruturas servirão, numa etapa final, para dar coerência ao novo discurso dogmático. Após, apresenta-se o conflito entre o discurso dogmático tradicional do direito de propriedade, descrito conforme as lições dos manuais e tratados clássicos, e os elementos indicativos de um novo discurso. Embora a infiltração dos novos elementos discursivos tenha ocorrido de forma difusa, tenta-se traçar suas relações ocultas. Por fim, apresenta-se uma proposta de novo discurso dogmático, mais adequado às estruturas do discurso ideológico e ao atual contexto social, baseado, principalmente, em dois fatores de legitimação: a função individual e a função social da propriedade.

Avaliação sazonal do grau de trofia em reservatórios do complexo hidrelétrico de Ribeirão das Lajes (Rio de Janeiro)

Com a demanda por energia elétrica nos dias atuais e a grande quantidade de bacias hidrográficas presentes no Brasil, a geração de energia hidrelétrica se tornou a principal forma de suprimento. Dentre as diversas mudanças ocorridas em represamento de rios, a redução na vazão da água influencia no acúmulo de nutrientes afetando diretamente na qualidade da água, podendo acarretar em um processo denominado eutrofização, caracterizado pelo aumento na quantidade de nutrientes em um sistema e contribuindo para o desenvolvimento de produtores primários (fitoplâncton e macrófitas aquáticas) em níveis acima do crescimento natural. Para identificar o estado de trofia dos reservatórios pertencentes ao Complexo Hidrelétrico de Ribeirão das Lajes (RJ) foi utilizada a metodologia de Lu e Lo (2002) de avaliação trófica fuzzy (ou difusa) sintética e não sintética, além da avaliação trófica através do índice de estado trófico de Carlson (1977). As classes de estado trófico utilizadas na metodologia é da OECD (1982) e utiliza transparência, concentrações de fósforo total e de clorofila-a como variáveis. Outras variáveis limnológicas como temperatura, oxigênio dissolvido, condutividade elétrica, turbidez, pH e sólidos dissolvidos totais foram utilizadas para caracterização dos reservatórios. As coletas foram realizadas em três momentos, no período seco de 2011, no período chuvoso de 2012 e no período seco de 2012. As análises fuzzy não sintéticas apontaram os reservatórios de Santana, Vigário e Ponte Coberta como oligotrófico/eutrófico durante o período de estudo. O reservatório de Ribeirão das Lajes foi classificado como oligotrófico nos períodos secos no ano de 2011 e 2012, e como mesotrófico no período chuvoso de 2012, assim como o reservatório de Tocos. Foram observadas diferenças significativas entre o período seco e o chuvoso em relação às concentrações de clorofila-a, transparência e turbidez, demonstrando influência sazonal no grau de trofia dos reservatórios, uma vez que clorofila-a e transparência são variáveis utilizadas em índices de estado trófico

A Terapia de Exposição com Realidade Virtual para pacientes com TEPT controlada por um Sistema de Lógica Fuzzy

Nos últimos anos, a área da saúde vem explorando o potencial das novas tecnologias para diagnóstico e tratamentos de muitos distúrbios. Em especial, a tecnologia de Realidade Virtual se destaca por oferecer novas perspectivas de tratamento para diferentes distúrbios neuropsiquiátricos. Por outro lado, a ocorrência de problemas causados por situações traumáticas vem crescendo em todo o mundo. Nesse contexto, o Transtorno de Estresse Pós-Traumático (TEPT) é classificado como um transtorno de ansiedade que se caracteriza por gerar uma classe de comportamentos inadequados a situações que não representam perigo real. Em geral, este transtorno está relacionado à ocorrência de algum evento traumático de grande magnitude no passado. Vários trabalhos foram desenvolvidos utilizando ambientes virtuais tridimensionais (3D) para tratar e diagnosticar este distúrbio. Entretanto, percebe-se uma carência de sistemas que consigam controlar o nível de dificuldade das atividades desenvolvidas nesses ambientes. Nesse caso, esta dissertação tem por objetivo descrever o desenvolvimento e avaliar o potencial de utilização de dois sistemas: um que explora a Realidade Virtual (ARVET) para oferecer cenas virtuais que simulem os estímulos geradores de ansiedade similares aqueles da vida real; e outro que explora a Lógica Fuzzy (SAPTEPT) para classificar os níveis de ansiedade do paciente, possibilitando a análise quali-quantitativa de dados psicofisiológicos e psicométricos. As avaliações realizadas com especialistas na área mostraram que o ARVET pode proporcionar um alto grau de estímulos ansiogênicos e a integração com o SAPTEPT ocorreu de forma satisfatória mostrando o potencial que os sistemas têm de serem utilizados em pacientes reais.

Uma proposta metodológica de integração de técnicas de análise espectral e de inteligência computacional, baseadas em conhecimento, para o reconhecimento de padrões em imagens multiespectrais

Somente no ano de 2011 foram adquiridos mais de 1.000TB de novos registros digitais de imagem advindos de Sensoriamento Remoto orbital. Tal gama de registros, que possui uma progressão geométrica crescente, é adicionada, anualmente, a incrível e extraordinária massa de dados de imagens orbitais já existentes da superfície da Terra (adquiridos desde a década de 70 do século passado). Esta quantidade maciça de registros, onde a grande maioria sequer foi processada, requer ferramentas computacionais que permitam o reconhecimento automático de padrões de imagem desejados, de modo a permitir a extração dos objetos geográficos e de alvos de interesse, de forma mais rápida e concisa. A proposta de tal reconhecimento ser realizado automaticamente por meio da integração de técnicas de Análise Espectral e de Inteligência Computacional com base no Conhecimento adquirido por especialista em imagem foi implementada na forma de um integrador com base nas técnicas de Redes Neurais Computacionais (ou Artificiais) (através do Mapa de Características Auto- Organizáveis de Kohonen SOFM) e de Lógica Difusa ou Fuzzy (através de Mamdani). Estas foram aplicadas às assinaturas espectrais de cada padrão de interesse, formadas pelos níveis de quantização ou níveis de cinza do respectivo padrão em cada uma das bandas espectrais, de forma que a classificação dos padrões irá depender, de forma indissociável, da correlação das assinaturas espectrais nas seis bandas do sensor, tal qual o trabalho dos especialistas em imagens. Foram utilizadas as bandas 1 a 5 e 7 do satélite LANDSAT-5 para a determinação de cinco classes/alvos de interesse da cobertura e ocupação terrestre em três recortes da área-teste, situados no Estado do Rio de Janeiro (Guaratiba, Mangaratiba e Magé) nesta integração, com confrontação dos resultados obtidos com aqueles derivados da interpretação da especialista em imagens, a qual foi corroborada através de verificação da verdade terrestre. Houve também a comparação dos resultados obtidos no integrador com dois sistemas computacionais comerciais (IDRISI Taiga e ENVI 4.8), no que tange a qualidade da classificação (índice Kappa) e tempo de resposta. O integrador, com classificações híbridas (supervisionadas e não supervisionadas) em sua implementação, provou ser eficaz no reconhecimento automático (não supervisionado) de padrões multiespectrais e no aprendizado destes padrões, pois para cada uma das entradas dos recortes da área-teste, menor foi o aprendizado necessário para sua classificação alcançar um acerto médio final de 87%, frente às classificações da especialista em imagem. A sua eficácia também foi comprovada frente aos sistemas computacionais testados, com índice Kappa médio de 0,86.