Output regulation of rational nonlinear systems with input saturation

This thesis deals with the output regulation of rational nonlinear systems with input saturation. The output regulation problem considers a controlled plant subject to non-vanishing perturbations or reference signals produced by an exogenous autonomous system, where the goal is to ensure asymptotic convergence to zero of the plant output error. This work develops systematic methodologies for stability analysis and design of anti-windup compensated dynamic output feedback stabilizing controllers able to solve the output regulation problem for rational nonlinear systems with saturating inputs. In order to obtain these results, the proposed method employs the differential-algebraic representation, a theoretical framework that treats rational nonlinear systems by a differential equation combined with an equality relation. This tool is utilized in order to cast the stability analysis and control synthesis into optimization problems subject to linear matrix inequality constraints. Towards ensuring asymptotic output regulation, it is initially assumed the prior knowledge of an exact solution to the regulator equations, which represent an invariant and zero-error steady-state manifold. This assumption is later relaxed, where the results are extended for the practical regulation problem. In this last scenario, any numerically approximated solution to the regulator equations may be considered and the devised methodology ensures ultimate boundedness of the output error. Overall, the main innovation of this thesis is the application of the differential-algebraic representation into the nonlinear output regulation context, in turn providing a solution to a new set of problems intractable by state-of-the-art nonlinear methods.Esta tese trata da regulação de saída de sistemas não-lineares racionais com saturação na entrada. O problema de regulação de saída considera uma planta sujeita a sinais persistentes de distúrbio ou referência produzidos por um sistema exógeno autônomo, onde o objetivo é garantir a convergência assintótica do erro de saída da planta para zero. Este trabalho desenvolve metodologias sistemáticas para análise de estabilidade e projeto de controladores estabilizantes dinâmicos de realimentação de saída com compensadores anti-windup para sistemas não-lineares racionais com saturação no contexto de regulação de saída. O método proposto utiliza principalmente a representação algébrico-diferencial, uma abordagem teórica que trata sistemas não-lineares racionais por meio de uma equação diferencial combinada com uma igualdade algébrica. Para assegurar a regulação assintótica de saída, inicialmente assume-se o conhecimento de um modelo interno e uma solução exata para as equações do regulador, que representa um conjunto invariante de regime permanente onde o erro de saída é zero. Esta suposição é posteriormente relaxada, onde os resultados são estendidos para o contexto de regulação de saída prática. Os desenvolvimentos principais desta tese estão divididos nos seguintes capítulos: Regulação de Saída de Sistemas Não-Lineares Racionais; Regulação de Saída de Sistemas Não-Lineares Racionais com Saturação de Entrada e Extensão para Regulação de Saída Prática. O primeiro capítulo mencionado introduz a proposta de base deste trabalho, que consiste no emprego da representação algébrico-diferencial para a dinâmica do erro de regulação entorno do conjunto invariante descrito pelas equações do regulador. Com base nesta formulação, teoremas de estabilidade e desempenho são obtidos com condições na forma de desigualdades matriciais, permitindo o uso de otimização numérica para análise e síntese de controladores estabilizantes. No próximo capítulo, a formulação é estendida para a presença de saturação no sinal de controle, onde uma nova condição de setor é proposta para tratar esta não-linearidade adicional. Desta forma, novos teoremas são obtidos tanto para análise quanto para síntese de controladores estabilizantes incluindo compensadores anti-windup. No capítulo final da metodologia, considera-se uma abordagem de regulação prática onde soluções numéricas aproximadas podem ser consideradas para as equações do regulador. Novos teoremas de estabilidade voltados para análise e síntese também são obtidos dentro deste panorama prático, onde garante-se um conjunto terminal para a trajetória do erro de saída. Em geral, a grande importância deste trabalho é a possibilidade de solucionar um novo conjunto de problemas de regulação de saída não-linear, anteriormente intratáveis por métodos do estado-da-arte

Panorama das notificações de eventos adversos e queixas técnicas em máscaras

Introduction: In the daily routine of Health Professionals, mainly in the midst of the Sars-CoV-2 pandemic, facemasks are important devices; however, there is no post market control for these products. Objective: Evaluate the Adverse Events (AE) and Technical Complaints (TC) related to  facemasks and respirators, to list and categorize the public health problems involving these products. Method: Cross-sectional, descriptive, retrospective and documental study with a quantitative approach, including data from January 2010 to May 2020 available in the Notivisa system. The analyzed data had national coverage and were reclassified, when necessary, according to their category (EA or QT). Results: 443 notifications were included in the study containing 519 claims (AE and TC). The data distribution on the analized decade presented an accentuated decrease; the Southeast region had the highest prevalence of claims in Brazil. Most of the notifying companies were health establishments and the highest prevalence of health events found were Adverse Events that affected the user when fixing strips and nose clips (such as detachment of the nose clip and breaking of the fixation straps during use),  indicating serious biosecurity problems. Conclusions: This study characterized the Adverse Events and the Technical Complaints in facemasks focusing on health promotion and indicating the necessity of sanitary monitoring  improvement of the products.Introdução: No cotidiano dos profissionais de saúde, principalmente no enfrentamento à pandemia do SARS-CoV-2, as máscaras são artigos de suma importância, porém não existe programa de controle de pós-comercialização para tais produtos. Objetivo: Avaliar os eventos adversos (EA) e as queixas técnicas (QT) de máscaras dos tipos cirúrgicas e respiradores, a fim de elencar e categorizar os problemas de saúde pública envolvendo o produto. Método: Estudo transversal, descritivo, retrospectivo, documental com abordagem quantitativa, englobando dados de janeiro de 2010 a maio de 2020 disponibilizados no sistema Notivisa. Osdados analisados tiveram abrangência nacional que foram reclassificados, quando necessário, acerca da sua categoria (EA ou QT). Resultado: Incluiu-se 443 notificações no estudo, que continham no total 519 reclamações (EA e QT). A distribuição dos dados na década analisada apresentou acentuado decréscimo, sendo a Região Sudeste do país a com maior prevalência de notificações no Brasil. A maior parte das empresas notificantes foram estabelecimentos de saúde, valendo destacar que a maior prevalência de eventos de saúde encontrados para este produto foram EA relacionados a problemas que afetavam o usuário nas tiras de fixação e clipe nasal dos produtos (como  desprendimento do clipe nasal e rompimento das tiras de fixação durante o uso) indicando graves indícios de problemas de biossegurança em sua utilização. Conclusões: A pesquisa caracterizou os EA e as QT de máscaras com enfoque na promoção da saúde, indicando a necessidade da implantação do monitoramento sanitário dos produtos

Rumenostomia com colocação de cânula flexível em ovinos

A colocação de cânulas no sistema digestório é freqüentemente requisitada para estudos experimentais de digestibilidade, principalmente em animais de produção. A colocação de cânulas impede o extravasamento de gás e conteúdo ruminal durante os intervalos de coleta, sendo utilizada em várias espécies e porções do trato digestório. O objetivo deste trabalho é a descrição de uma técnica cirúrgica de rumenostomia com colocação de cânula flexível de borracha em ovinos. Foram utilizados 14 ovinos machos inteiros adultos hígidos destinados a experimentação em nutrição de ruminantes. Após sedação e anestesia local, os animais foram submetidos à rumenostomia com colocação de cânulas flexíveis de borracha. A técnica se mostrou adequada para produção da fístula, apenas um dos animais apresentou extravasamento em torno da cânula após a implantação da mesma. A rumenostomia para implantação da cânula flexível é de fácil realização e ajuste anatômico em ovinos, proporcionando boa adaptação dos animais

ESTUDO EPIDEMIOLÓGICO DE PACIENTES COM LEISHMANIOSE TEGUMENTAR AMERICANA EM BURITICUPU, PRÉ-AMAZÔNIA MARANHENSE

A LTA constitui um sério problema de saúde pública; trata-se de uma doença endêmica no Brasil, tendo distribuição em todo território nacional, com maior casuística na Pré-Amazônia Maranhense. Causada por diferentes espécies de protozoários do gênero Leishmania Ross, 1903, esta doença caracteriza-se pelo comprometimento cutâneo e, dependendo da espécie de Leishmania e de fatores inerentes ao hospedeiro, podem ocorrer lesões mutilantes nas mucosas nasobucofaríngea. Foram atendidos 35 pacientes na cidade de Buriticupu, estado do Maranhão, dos quais a maioria era do gênero masculino (85,7%), apresentava um tempo de evolução da doença inferior a 2 meses (51,4%) e média de idade de 33,9±15,9 anos. Essas características indicam que, embora a busca ao serviço diagnóstico se dê na fase aguda, a doença continua a avançar nas regiões pesquisadas.Descritores:  Leishmaniose Tegumentar Americana; Epidemiologia; Leishmania.Abstract: Epidemiological study of patients with American Cutaneous Leishmaniasis in Buriticupu, pre-amazon region of Maranhão. ACL constitutes a serious public health problem; it is an endemic disease in Brazil, being distributed in all of the nation’s territory, with higher casuistic in the pre-amazon portion of Maranhão. Caused by many different protozoan species from the genus Leishmania Ross, 1903; this disease is characterized by its cutaneous compromises, and, depending on the species of Leishmania and on inherent host factors, there may occur mutilating lesions on the nasobuccopharingeal mucosae. 35 patients with ACL were assessed in the cities of São Luís and Buriticupu, state of Maranhão, from which the majority were males (85,7%), had a disease evolution time of below 2 months (51,4%) and a mean age of 33,9±15,9 years old. These characteristics indicate that, although the diagnostics made within the acute phase of the disease, it is still progressing in the locations researched.Descriptors: American Cutaneous Leishmaniasis; Epidemiology; Leishmania

Universidades emergentes no Brasil: experiências da Unila, UFSB e UFFS

This essay is the result of the research University, PoliticalFormation and Living Well: A Study of the Projects of Emerging Universities in Brazil against the backdrop of the experiences of three universities recently created in Brazil: the University of Latin American Integration (Unila), the Federal University of Southern Border (UFFS) and the Federal University of Southern Bahia (UFSB). It highlights disruptive historical elements in the processes of construction of Brazilian universities and their instituting movements in emerging contexts, focusing on the dimensions of interdisciplinarity; of articulation of teaching,research and extension and of dialogue with the community.To this end, this qualitative essay consisted of a bibliographicdocumentary analysis of the institutions studied in dialogue with Goergen, Laval, Martins, Santos and Trindade. The results indicate that these universities have followed the current trends of universalization of higher education, inclusive, interdisciplinary and with social commitment. In Brazil, these experiences walk between the "certainties of the past and uncertainties of the future", aware that government actions with constitutional changes, budget cuts and restrictions to academic freedoms and university autonomy, represent a setback in the constructions that emerged from these new university projects.Este ensayo es el resultado de la investigación Universidad, Formación Política y Vivir Bien: Un Estudio de los Proyectos de las Universidades Emergentes en Brasil con el telón de fondo de las experiencias de tres universidades de reciente creación en Brasil: la Universidad de Integración Latinoamericana (Unila), la Universidad Federal de la Frontera Sur (UFFS) y la Universidad Federal del Sur de Bahía (UFSB). Destaca elementos históricos disruptivos en los procesos de construcción de las universidades brasileñas y sus movimientos instituyentes en contextos emergentes, centrándose en las dimensiones de la interdisciplinariedad; la articulación de la enseñanza, la investigación y la extensión y el diálogo con la comunidad. Para ello, este ensayo de enfoque cualitativo consistió en el análisis bibliográfico y documental de las instituciones estudiadas en diálogo con Goergen, Laval, Martins, Santos y Trindade. Los resultados indican que estas universidades han seguido las tendencias actuales de universalización de la educación superior, inclusiva, interdisciplinaria y con compromiso social. En Brasil, estas experiencias caminan entre las "certezas del pasado y las incertidumbres del futuro", conscientes de que las acciones del gobierno con los cambios constitucionales, los recortes presupuestarios y las restricciones a las libertades académicas y a la autonomía universitaria, representan un retroceso en las construcciones surgidas de estos nuevos proyectos universitarios.Este ensaio é resultado da pesquisa Universidade, Formação Política e Bem Viver: Estudo dos Projetos de Universidades Emergentes no Brasil tendo por cenário as experiências de três universidades recentemente criadas no Brasil: a Universidade da Integração Latino Americana (Unila), a Universidade Federal da Fronteira Sul (UFFS) e a Universidade Federal do Sul da Bahia (UFSB). Destaca elementos históricos disruptivos nos processos de construção das universidades brasileiras e seus movimentos instituintes em contextos emergentes, comfoco nas dimensões da interdisciplinaridade; da articulaçãoensino, pesquisa e extensão e do diálogo com a comunidade.Para tanto, este ensaio de abordagem qualitativa consistiu em análise bibliográfico-documental das instituições estudadas em diálogo com Goergen, Laval, Martins, Santos e Trindade. Os resultados apontam que essas universidades acompanharam as tendências atuais da universalização da educação superior, inclusiva, interdisciplinar e com compromisso social. No Brasil essas experiências caminham entre as “certezas do passado e incertezas do futuro”, cientes de que ações governamentaiscom mudanças constitucionais, cortes nos orçamentos e restrições às liberdades acadêmicas e à autonomia universitária, representam um retrocesso nas construções que emergiram destes novos projetos de universidade

Brown Spider (Loxosceles genus) Venom Toxins: Tools for Biological Purposes

Venomous animals use their venoms as tools for defense or predation. These venoms are complex mixtures, mainly enriched of proteic toxins or peptides with several, and different, biological activities. In general, spider venom is rich in biologically active molecules that are useful in experimental protocols for pharmacology, biochemistry, cell biology and immunology, as well as putative tools for biotechnology and industries. Spider venoms have recently garnered much attention from several research groups worldwide. Brown spider (Loxosceles genus) venom is enriched in low molecular mass proteins (5–40 kDa). Although their venom is produced in minute volumes (a few microliters), and contain only tens of micrograms of protein, the use of techniques based on molecular biology and proteomic analysis has afforded rational projects in the area and permitted the discovery and identification of a great number of novel toxins. The brown spider phospholipase-D family is undoubtedly the most investigated and characterized, although other important toxins, such as low molecular mass insecticidal peptides, metalloproteases and hyaluronidases have also been identified and featured in literature. The molecular pathways of the action of these toxins have been reported and brought new insights in the field of biotechnology. Herein, we shall see how recent reports describing discoveries in the area of brown spider venom have expanded biotechnological uses of molecules identified in these venoms, with special emphasis on the construction of a cDNA library for venom glands, transcriptome analysis, proteomic projects, recombinant expression of different proteic toxins, and finally structural descriptions based on crystallography of toxins

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear un derstanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5–7 vast areas of the tropics remain understudied.8–11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world’s most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepre sented in biodiversity databases.13–15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may elim inate pieces of the Amazon’s biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological com munities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple or ganism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region’s vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most ne glected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lostinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio