Robust Adaptive Control with Applications to Multi-Agent Systems and Mobile Robotics

This thesis deals with robust adaptive control and its applications, and it is divided into three main parts. The first part is about the design of robust estimation algorithms based on recursive least squares. First, we present an estimator for the frequencies of biased multi-harmonic signals, and then an algorithm for distributed estimation of an unknown parameter over a network of adaptive agents. In the second part of this thesis, we consider a cooperative control problem over uncertain networks of linear systems and Kuramoto systems, in which the agents have to track the reference generated by a leader exosystem. Since the reference signal is not available to each network node, novel distributed observers are designed so as to reconstruct the reference signal locally for each agent, and therefore decentralizing the problem. In the third and final part of this thesis, we consider robust estimation tasks for mobile robotics applications. In particular, we first consider the problem of slip estimation for agricultural tracked vehicles. Then, we consider a search and rescue application in which we need to drive an unmanned aerial vehicle as close as possible to the unknown (and to be estimated) position of a victim, who is buried under the snow after an avalanche event. In this thesis, robustness is intended as an input-to-state stability property of the proposed identifiers (sometimes referred to as adaptive laws), with respect to additive disturbances, and relative to a steady-state trajectory that is associated with a correct estimation of the unknown parameter to be found.

Dynamic food systems and climate-induced risks transmission for food and nutritional security

Agriculture market instability impedes achieving the global goal of sustainable and resilient food systems. Currently, the support to producers reaches the mammoth USD 540 billion a year and is projected to reach USD 1.8 trillion by 2030. This gigantic increase requires a repurposing agricultural support strategy (RASS), considering the market country-specific circumstances. These circumstances may vary with geographic locations, marketing structures, and product value chains. The fruit production system is crucial for health-conscious consumers and profit-oriented producers for food and nutritional security. Export is one of the main driving forces behind the expansion of the fruit sector, and during the year 2010-2018, trade significantly outpaced production increases. The previous literature states that irregular and unpredictable behaviour — Chaos — can arise from entirely rational economic decision-making within markets. Different markets' direct/indirect linkages through trade create trade hubs, and uncertainty may function as an avenue to transmit adverse shocks and increase vulnerability rather than contribute to resilience. Therefore, distinguishing Chaos into an endogenous and exogenous pattern of behaviour is cradled to formulate an effective RASS for resilient food systems and to understand global food crises. The present research is aimed at studying the market dynamics of three regional trade hubs, i.e., Brazil (South America), Italy (Europe), and Pakistan (Asia), each representing advanced to traditional value chains to control uncertainty (risks). The present research encompasses 1) a systematic review to highlight the research dynamism and identify grey-areas of research. Based on the findings, we have investigated the 2) nonlinear impacts of climate-induced price responsiveness in monopsony markets. Once we highlighted the importance of marketing structures/arrangements, 3) we developed a risk transmission framework to address the co-evolving impacts in complex dynamic interactions.

A segunda lei da termodinâmica

Considering intrinsic characteristics of the system exclusively, both statistical and information theory interpretations of the second law are used to provide more comprehensive meanings for the concepts of entropy, temperature, and Helmholtz and Gibbs energies. The coherence of Clausius inequality to these concepts is emphasized. The aim of this work is to re-discuss the second law of thermodynamics in accordance to homogeneous processes thermodynamics, a temporal science which is the very special oversimplification of continuum mechanics for spatially constant intensive properties.

Learning to manage in knowledge based organizations: the role of portfolios

Paper presented at the 8th European Conference on Knowledge Management, Barcelona, 6-7 Sep. 2008 URL: http://www.academic-conferences.org/eckm/eckm2007/eckm07-home.htm

Learning to manage in knowledge-based organizations: the role of learning logs or portfolios

Paper presented at the 8th European Conference on Knowledge Management, Barcelona, 6-7 Sep. 2008 URL: http://www.academic-conferences.org/eckm/eckm2007/eckm07-home.htm

Desenvolvimento e actualização do controlo de um equipamento de prototipagem rápida

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica

La teoría de Morales-Ramis y el algoritmo de Kovacic

La teor\'\ı a de Morales–Ramis es la teor\'\ı a de Galois en el contextode los sistemas din\'amicos y relaciona dos tipos diferentes de integrabilidad:integrabilidad en el sentido de Liouville de un sistema hamiltonianoe integrabilidad en el sentido de la teor\'\ı a de Galois diferencial deuna ecuaci\'on diferencial. En este art\'\i culo se presentan algunas aplicacionesde la teor\'\i a de Morales–Ramis en problemas de no integrabilidadde sistemas hamiltonianos cuya ecuaci\'on variacional normal a lo largode una curva integral particular es una ecuaci\'on diferencial lineal desegundo orden con coeficientes funciones racionales. La integrabilidadde la ecuaci\'on variacional normal es analizada mediante el algoritmode Kovacic.

Sistemes lineals: una aproximació a algun dels seus conceptes i problemes rellevants

L'objectiu que m'he proposat al preparar aquesta exposicióha estat el de mostrar. per una banda, com alguns delsproblemes bàsics de la teoria de Sistemes Dinàmics Linealstenen una resposta senzilla en termes de l' Álgebra lineal i,d'altra, com alguns problemes importants d'aquesta teorias'entronquen amb conceptes i tècniques bàsiques de la geometriai la topologia

Modelos dinámicos en finanzas

El problema de la modelización dinámica enfinanzas tiene mucho que ver con el tipo deproblema que se pretende estudiar. Es preciso teneren cuenta el subyacente así como las magnitudesque se pretende estimar para elegir el modeloadecuado.-

Notas del primer seminario de integrabilidad de la Universitat Politècnica de Catalunya

Estas notas corresponden a las exposiciones presentadas en el \emph{Primer Seminario de Integrabilidad}, dentro de lo que se denomina \emph{Aula de Sistemas Din\'amicos}. Durante este evento se realizaron seis conferencias, todas presentadas por miembros del grupo de Sistemas Din\'amicos de la UPC. El programa desarrollado fue el siguiente:\\\begin{center}AULA DE SISTEMAS DIN\'AMICOS\end{center}\begin{center}\texttt{http://www.ma1.upc.es/recerca/seminaris/aulasd-cat.html}\end{center}\begin{center}SEMINARIO DE INTEGRABILIDAD\end{center}\begin{center}Martes 29 y Mi\'ercoles 30 de marzo de 2005\\Facultad de Matem\'aticas y Estad\'{\i}stica, UPC\\Aula: Seminario 1\end{center}\bigskip\begin{center}PROGRAMA Y RES\'UMENES\end{center}{\bf Martes 29 de marzo}\begin{itemize}\item15:30. Juan J. Morales-Ruiz. \emph{El problema de laintegrabilidad en Sistemas Din\'amicos}\medskip {\bf Resumen.} En esta presentaci\'on se pretende dar unaidea de conjunto, pero sin entrar en detalles, sobre las diversasnociones de integrabilidad, asociadas a nombres de matem\'aticostan ilustres como Liouville, Galois-Picard-Vessiot, Lie, Darboux,Kowalevskaya, Painlev\'e, Poincar\'e, Kolchin, Lax, etc. Adem\'astambi\'en mencionaremos la revoluci\'on que supuso en los a\~nossesenta del siglo pasado el descubrimiento de Gardner, Green,Kruskal y Miura sobre un nuevo m\'etodo para resolver en algunoscasos determinadas ecuaciones en derivadas parciales. \medskip\item16:00. David G\'omez-Ullate. \emph{Superintegrabilidad, pares deLax y modelos de $N-$cuerpos en el plano}\medskip{\bf Resumen.} Introduciremos algunas t\'ecnicas cl\'asicas paraconstruir modelos de N-cuerpos integrables, como los pares de Laxo la din\'amica de los ceros de un polinomio. Revisaremos lanoci\'on de integrabilidad Liouville y superintegrabilidad, ydiscutiremos un nuevo m\'etodo debido a F. Calogero para contruirmodelos de N-cuerpos en el plano con muchas \'orbitasperi\'odicas. La exposici\'on se acompa\~nar\'a de animaciones delmovimiento de los cuerpos, y se plantear\'an algunos problemasabiertos.\medskip\item17:00. Pausa\medskip\item17:30. Yuri Fedorov. \emph{An\'alisis de Kovalevskaya--Painlev\'ey Sistemas Algebraicamente Integrables}\medskip{\bf Resumen.} Muchos sistemas integrables poseen una propiedadremarcable: todas sus soluciones son funciones meromorfas deltiempo como una variable compleja. Tal comportamiento, que serefiere como propiedad de Kovalevskaya-Painleve (KP) y que se usafrecuentemente como una ensayo de integrabilidad, no es accidentaly tiene unas ra\'{\i}ces geom\'etricas profundas. En esta charladescribiremos una clase de tales sistemas (conocidos como lossistemas algebraicamente integrables) y subrayaremos suspropiedades geom\'etricas principales que permiten predecir laestructura de las soluciones complejas y adem\'as encontrarlasexpl\'{\i}citamente. Eso lo ilustraremos con algunos sistemas dela mec\'anica cl\'asica. Tambi\'en mencionaremos unasgeneralizaciones \'utiles de la noci\'on de integrabilidadalgebraica y de la propiedad KP.\end{itemize}\medskip{\bf Mi\'ercoles 30 de marzo}\begin{itemize}\item 15:30. Rafael Ram\'{\i}rez-Ros. \emph{El m\'etodo de Poincar\'e}\medskip{\bf Resumen.} Dado un sistema Hamiltoniano aut\'onomo cercano acompletamente integrable Poincar\'e prob\'o que, en general, noexiste ninguna integral primera adicional uniforme en elpar\'ametro de perturbaci\'on salvo el propio Hamiltoniano.Esbozaremos las ideas principales del m\'etodo de prueba ycomentaremos algunas extensiones y generalizaciones.\newpage\item16:30. Chara Pantazi. \emph{El M\'etodo de Darboux}\medskip{\bf Resumen.} Darboux, en 1878, present\'o su m\'etodo paraconstruir integrales primeras de campos vectoriales polinomialesutilizando sus curvas invariantes algebraicas. En estaexposici\'on presentaremos algunas extensiones del m\'etodocl\'asico de Darboux y tambi\'en algunas aplicaciones.\medskip\item17:30. Pausa\medskip\item18:00. Juan J. Morales-Ruiz. \emph{M\'etodos recientes paradetectar la no integrabilidad}\medskip{\bf Resumen.} En 1982 Ziglin utiliza la estructura de laecuaci\'on en variaciones de Poincar\'e (sobre una curva integralparticular) como una herramienta fundamental para detectar la nointegrabilidad de un sistema Hamiltoniano. En esta charla sepretende dar una idea de esta aproximaci\'on a la nointegrabilidad, junto con t\'ecnicas m\'as recientes queinvolucran la teor\'{\i}a de Galois de ecuaciones diferencialeslineales, haciendo \'enfasis en los ejemplos m\'as que en lateor\'{\i}a general. Ilustraremos estos m\'etodos con resultadossobre la no integrabilidad de algunos problemas de $N$ cuerpos enMec\'anica Celeste.\end{itemize}

A segunda lei da termodinâmica

Considering intrinsic characteristics of the system exclusively, both statistical and information theory interpretations of the second law are used to provide more comprehensive meanings for the concepts of entropy, temperature, and Helmholtz and Gibbs energies. The coherence of Clausius inequality to these concepts is emphasized. The aim of this work is to re-discuss the second law of thermodynamics in accordance to homogeneous processes thermodynamics, a temporal science which is the very special oversimplification of continuum mechanics for spatially constant intensive properties.

LBD LOCAL: un sistema para la recuperación de documentos con referencias geográficas

Tanto los Sistemas de Información Geográfica como la Recuperación de Información han sido campos de investigación muy importantes en las últimas décadas. Recientemente, un nuevo campo de investigación llamado Recuperación de Información Geográfica ha surgido fruto de la confluencia de estos dos campos. El objetivo principal de este campo es definir estructuras de indexación y técnicas para almacenar y recuperar documentos de manera eficiente empleando tanto las referencias textuales como las referencias geográficas contenidas en el texto. En este artículo presentamos la arquitectura de un sistema para recuperación de información geográfica y definimos el flujo de trabajo para la extracción de las referencias geográficas de los documentos. Presentamos además una nueva estructura de indexación que combina un índice invertido, un índice espacial y una ontología. Esta estructura mejora las capacidades de consulta de otras propuestas

SAP: Ensamblado a la medida de GM Colmotores

Los sistemas y las tecnologías de información son un elemento vital de las organizaciones exitosas. Por eso constituyen un área esencial de estudio en la administración y dirección de un negocio. Actualmente, la investigación sobre la TI y el desempeño de negocios ha descubierto que cuanto más tenga éxito una empresa para alinear la tecnología de la información con sus objetivos de negocios, mayor será su rentabilidad, y solo una cuarta parte de las empresas logran una alineación entre la TI y los negocios (Luffman, 2003) Esta fuerte tendencia ha tenido un auge interesante en compañías colombianas de todos los tamaños y sectores de la economía; por esta razón hemos buscado abordar una compañía colombiana de talla internacional para describir el proceso de implementación de su sistema de gestión de recursos empresariales (ERP) SAP ECC y su integración dentro de General Motors Colmotores; principalmente con el fin de realizar un análisis del uso que la compañía le está dando a los principales módulos y sub-módulos de contabilidad, ventas y compras de SAP. Este proyecto es muy pertinente especialmente para todos aquellos estudiantes e interesados en el uso y aprovechamiento de los sistemas de información de una compañía, por lo cual se sintetizara la experiencia durante su preparación para la implementación, el desarrollo de la misma y los principales resultados, percibidos por los empleados directamente involucrados, los cuales serán abordados por medio de visitas programadas y entrevistas a profundidad; esto facilitara y permitirá evidenciar de cerca la realidad de la compañía General Motors Colmotores con SAP.

Nota fiscal eletrônica reduz custos para o contribuinte?

O presente trabalho tem por objetivo investigar se a adoção de documentos eletrônicos, uma realidade cuja obrigatoriedade é crescente no Brasil, é acompanhada por uma redução nos custos de conformidade das empresas. O autor buscou o referencial teórico em várias áreas do conhecimento: no Direito Tributário e no Direito Civil, na Matemática Aplicada, na Tecnologia da Informação e, por fim, na Contabilidade. Do Direito Civil vieram os conceitos de documento, que juntamente com conceitos de Matemática e de Teoria da Informação permitem construir a noção de Documento Eletrônico. Do Direito Tributário vieram as noções relativas aos tributos no ordenamento brasileiro, e as suas obrigações associadas (principal e acessórias). Da Contabilidade buscaram-se as definições de custos de conformidade e de transação, de forma que se pudesse avaliar quanto custa para uma empresa ser conforme com as obrigações tributárias acessórias brasileiras, especialmente no que tange ao uso de documentos fiscais eletrônicos. O estudo foi circunscrito na Nota Fiscal Eletrônica, que no Brasil deve ser utilizada em operações de circulação de mercadorias em substituição à Nota Fiscal Modelo 1 ou 1-A, documento tradicional que existe há décadas no Brasil. Buscaram-se informações quantitativas com empresas brasileiras, e a conclusão final é que existem evidências que justificam a afirmação de que o uso de documentos eletrônicos é mais barato que o uso de documentos em papel, mediante a comparação entre os custos de transação associados com a Nota Fiscal Modelo 1 ou 1-A e com a Nota Fiscal Eletrônica.