DETERMINAÇÃO DA CINÉTICA DE SECAGEM DE PRODUTOS ALIMENTÍCIOS USANDO ALGORITMOS GENÉTICOS

A secagem de produtos alimentícios consiste na redução do seu volume e de sua massa durante o processo de desidratação que ocorre através da remoção de água. Esta operação unitária é amplamente utilizada na indústria com o objetivo de obter um produto com determinadas especificações de mercado. Entre as variáveis que mais influenciam este fenômeno, pode-se citar o tempo e a temperatura. Matematicamente, o estudo da cinética de secagem de produtos alimentícios é realizado considerando a determinação de parâmetros que caracterizam a cinética de secagem. Neste trabalho é formulado e resolvido um problema de otimização que consiste da minimização da diferença entre os dados experimentais e o calculado usando diferentes modelos matemáticos, empregados para estudar as características de secagem de dois produtos alimentícios, a saber, abacaxi e banana usando Algoritmos Genéticos. Foram determinadas quatro equações empíricas para a cinética de secagem de cada um dos produtos estudados. Os resultados obtidos demonstraram que a metodologia proposta configurou-se como uma interessante abordagem para a estimação de parâmetro

Resolução Numérica da Equação de Schrödinger usando o Método da Colocação Ortogonal

The study of Schrödinger equation configures a field of great interest in science due to numerous applications that can be developed, among then we can cite case studies in solid and molecular physics, nuclear, particle and structures. In this context, the present work aims to propose a methodology for numerically solving the Schrödinger equation using the Orthogonal Collocation Method. This approach consists of rewriting the original partial differential model into an equivalent model constituted by an ordinary differential system. To validate the proposed methodology, two mathematical case studies and one physical considering the Pöschi-Teller potential, are solved. The results obtained demonstrate that the proposed approach is a good alternative for solving this class of problems.O estudo da equação de Schrödinger configura-se como uma das relações de grande interesse na ciência devido as inúmeras aplicações que podem ser desenvolvidas, dentre as quais pode-se citar estudos de caso na física do estado sólido e molecular, nuclear, partículas e estruturas. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo propor uma metodologia para a resolução numérica da equação de Schrödinger usando o Método da Colocação Ortogonal. Esta abordagem consiste em reescrever o modelo original parcial diferencial em um equivalente constituído por um sistema diferencial ordinário. Para validar a metodologia proposta, dois estudos de caso puramente matemáticos e um físico com o potencial de Pöschi-Teller, são resolvidos. Os resultados obtidos demonstram que a abordagem proposta configura-se uma boa alternativa para a resolução desta classe de problemas

Resolução do Problema de Estacionamento Paralelo em Tempo Mínimo Utilizando um Novo Pacote de Otimização: COPILOTS

This work aims to present (BasiC OPtImaL COnTrol Solver), a proposed package for solving Optimal Control Problems (OCPs) based on Direct Methods, easy to use and ideal for users with little or no experience in solving PCOs. In general, the proposed tool performs the discretization of controls via trapezoidal colocation or Hermite-Simpson colocation, while cubic polynomials are used in the interpolation of the states. In effect, the original problem (algebraic-differential) is transformed into a purely algebraic problem, which is solved considering the SQP (Sequential Quadratic Programming). For validation purposes, was used to determine the minimum time path to be traveled by a vehicle when executing a parallel parking maneuver and a new algorithm for initializing states and controls was proposed in order to minimize the computational effort spent. The results demonstrate that the proposed package is configured as an alternative for the resolution of OCPs.Este trabalho objetiva apresentar o COPILOTS (BasiC OPtImaLCOnTrol Solver), um pacote proposto para resolução de Problemas de Controle Ótimo (PCOs) baseado nos Métodos Diretos, de fácil utilização e ideal para usuários com pouca ou nenhuma experiência na resolução de PCOs. Em linhas gerais, a ferramenta proposta realiza a discretização dos controles via colocação trapezoidal ou colocação Hermite-Simpson, ao passo que empregam-se polinômios cúbicos na interpolação dos estados. Com efeito, o problema original (algébrico-diferencial) é transformado em um puramente algébrico, que é resolvido considerando o SQP (Sequential Quadratic Programming). Para fins de validação, o COPILOTS foi empregado na determinação da trajetória de tempo mínimo a ser percorrida por um veículo na execução de uma manobra de estacionamento paralelo e um novo algoritmo para inicialização dos estados e controles foi proposto de forma a minimizar o esforço computacional despendido. Os resultados demonstram que o pacote proposto configura-se como uma alternativa para a resolução de PCOs