A Family of Autoconnected Transformers for 12-and 18-Pulse Converters-Generalization for Delta and Wye Topologies

Multipulse rectifier topologies based on autoconnections are increasingly applied as interface stages between mains and power electronics converters. These topologies are attractive and cost-effective solutions for meeting the requirements of low total harmonic distortion of line current and high power factor. Furthermore, as only a small fraction of the total power required by the load is processed in the magnetic core, the overall resulting volume and weight are reduced. This paper proposes a mathematical analysis based on phasor diagrams that results in a single and general expression capable of unifying all delta and wye step-up or step-down autotransformer connections for 12-and 18-pulse ac-dc converters. The expression obtained allows the choice of a wide range of input/output voltage ratio for step-up or step-down autotransformer, and this general expression is also presented in a graphical form for each converter. Moreover, it simplifies the procedure for determining turn ratios and polarities for all windings of the autotransformer. A routine for easy and fast calculations is developed and validated by a design example. Finally, experimental results are presented along with comments on a 6-kW 220-V line voltage, 400-V rectified voltage, and 18-pulse delta-autoconnected prototype.

Infinite horizon MPC with non-minimal state space feedback

In the MPC literature, stability is usually assured under the assumption that the state is measured. Since the closed-loop system may be nonlinear because of the constraints, it is not possible to apply the separation principle to prove global stability for the Output feedback case. It is well known that, a nonlinear closed-loop system with the state estimated via an exponentially converging observer combined with a state feedback controller can be unstable even when the controller is stable. One alternative to overcome the state estimation problem is to adopt a non-minimal state space model, in which the states are represented by measured past inputs and outputs [P.C. Young, M.A. Behzadi, C.L. Wang, A. Chotai, Direct digital and adaptative control by input-output, state variable feedback pole assignment, International journal of Control 46 (1987) 1867-1881; C. Wang, P.C. Young, Direct digital control by input-output, state variable feedback: theoretical background, International journal of Control 47 (1988) 97-109]. In this case, no observer is needed since the state variables can be directly measured. However, an important disadvantage of this approach is that the realigned model is not of minimal order, which makes the infinite horizon approach to obtain nominal stability difficult to apply. Here, we propose a method to properly formulate an infinite horizon MPC based on the output-realigned model, which avoids the use of an observer and guarantees the closed loop stability. The simulation results show that, besides providing closed-loop stability for systems with integrating and stable modes, the proposed controller may have a better performance than those MPC controllers that make use of an observer to estimate the current states. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Biogeochemical cycles of nutrients in tropical Eucalyptus plantations Main features shown by intensive monitoring in Congo and Brazil

The sustainability of fast-growing tropical Eucalyptus plantations is of concern in a context of rising fertilizer costs, since large amounts of nutrients are removed with biomass every 6-7 years from highly weathered soils. A better understanding of the dynamics of tree requirements is required to match fertilization regimes to the availability of each nutrient in the soil. The nutrition of Eucalyptus plantations has been intensively investigated and many studies have focused on specific fluxes in the biogeochemical cycles of nutrients. However, studies dealing with complete cycles are scarce for the Tropics. The objective of this paper was to compare these cycles for Eucalyptus plantations in Congo and Brazil, with contrasting climates, soil properties, and management practices. The main features were similar in the two situations. Most nutrient fluxes were driven by crown establishment the two first years after planting and total biomass production thereafter. These forests were characterized by huge nutrient requirements: 155, 10, 52, 55 and 23 kg ha(-1) of N, P, K, Ca and Mg the first year after planting at the Brazilian study site, respectively. High growth rates the first months after planting were essential to take advantage of the large amounts of nutrients released into the soil solutions by organic matter mineralization after harvesting. This study highlighted the predominant role of biological and biochemical cycles over the geochemical cycle of nutrients in tropical Eucalyptus plantations and indicated the prime importance of carefully managing organic matter in these soils. Limited nutrient losses through deep drainage after clear-cutting in the sandy soils of the two study sites showed the remarkable efficiency of Eucalyptus trees in keeping limited nutrient pools within the ecosystem, even after major disturbances. Nutrient input-output budgets suggested that Eucalyptus plantations take advantage of soil fertility inherited from previous land uses and that long-term sustainability will require an increase in the inputs of certain nutrients. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

STRUCTURAL INTERDEPENDENCE AMONG COLOMBIAN DEPARTMENTS

This paper analyzes structural interdependence among Colombian departments. The results show that Bogota has a large influence on the other regional economies through the power of its purchases. Additionally, a center-periphery pattern emerges in the spatial concentration of the effects of the hypothetical extraction of any territory. From a policy point of view, the main findings reaffirm the role played by Bogota in the recent polarization process observed in the regional economies in Colombia. Any policy action oriented to reduce these regional disparities should take into account that, given the structural interdependence among Colombian departments, the effects of new investment in the lagged regions would flow through Bogota and the major regional economies.

Exact Search Directions for Optimization of Linear and Nonlinear Models Based on Generalized Orthonormal Functions

A novel technique for selecting the poles of orthonormal basis functions (OBF) in Volterra models of any order is presented. It is well-known that the usual large number of parameters required to describe the Volterra kernels can be significantly reduced by representing each kernel using an appropriate basis of orthonormal functions. Such a representation results in the so-called OBF Volterra model, which has a Wiener structure consisting of a linear dynamic generated by the orthonormal basis followed by a nonlinear static mapping given by the Volterra polynomial series. Aiming at optimizing the poles that fully parameterize the orthonormal bases, the exact gradients of the outputs of the orthonormal filters with respect to their poles are computed analytically by using a back-propagation-through-time technique. The expressions relative to the Kautz basis and to generalized orthonormal bases of functions (GOBF) are addressed; the ones related to the Laguerre basis follow straightforwardly as a particular case. The main innovation here is that the dynamic nature of the OBF filters is fully considered in the gradient computations. These gradients provide exact search directions for optimizing the poles of a given orthonormal basis. Such search directions can, in turn, be used as part of an optimization procedure to locate the minimum of a cost-function that takes into account the error of estimation of the system output. The Levenberg-Marquardt algorithm is adopted here as the optimization procedure. Unlike previous related work, the proposed approach relies solely on input-output data measured from the system to be modeled, i.e., no information about the Volterra kernels is required. Examples are presented to illustrate the application of this approach to the modeling of dynamic systems, including a real magnetic levitation system with nonlinear oscillatory behavior.

Robust model predictive controller with output feedback and target tracking

A model predictive controller (MPC) is proposed, which is robustly stable for some classes of model uncertainty and to unknown disturbances. It is considered as the case of open-loop stable systems, where only the inputs and controlled outputs are measured. It is assumed that the controller will work in a scenario where target tracking is also required. Here, it is extended to the nominal infinite horizon MPC with output feedback. The method considers an extended cost function that can be made globally convergent for any finite input horizon considered for the uncertain system. The method is based on the explicit inclusion of cost contracting constraints in the control problem. The controller considers the output feedback case through a non-minimal state-space model that is built using past output measurements and past input increments. The application of the robust output feedback MPC is illustrated through the simulation of a low-order multivariable system.

Enlarging the domain of attraction of stable MPC controllers, maintaining the output performance

This work presents an alternative way to formulate the stable Model Predictive Control (MPC) optimization problem that allows the enlargement of the domain of attraction, while preserving the controller performance. Based on the dual MPC that uses the null local controller, it proposed the inclusion of an appropriate set of slacked terminal constraints into the control problem. As a result, the domain of attraction is unlimited for the stable modes of the system, and the largest possible for the non-stable modes. Although this controller does not achieve local optimality, simulations show that the input and output performances may be comparable to the ones obtained with the dual MPC that uses the LQR as a local controller. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

O modelo de atenção a saúde bucal no Médio e Baixo Xingu: parcerias, processos e perspectivas

Este artigo tem por objetivo apresentar as ações desenvolvidas na construção do modelo de atenção em saúde no Distrito Especial Indígena - Xingu (DSEI-Xingu), mais especificamente, na área de saúde bucal, com a efetiva parceria entre a Universidade Federal do Estado de São Paulo (UNIFESP), Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto - Universidade de São Paulo (FORP-USP) e a Colgate®, que permitiu a construção social da práxis em saúde no Médio e Baixo Xingu. Ao longo da história, o DSEI "Espaço Social" é onde as comunidades se constituem e, por meio do processo social de produção, cria acessos diferenciados aos bens de consumo, além de formar a base para a organização dos serviços de atenção à saúde dos povos indígenas. Para o DSEI-Xingu, são pontos básicos o estabelecimento de parcerias institucionais e a participação efetiva dos povos indígenas na gestão da saúde em seu território. Estruturado no planejamento baseado em problemas sentidos pela população, utiliza-se da construção coletiva de redes explicativas, apontando soluções em vários planos com abordagem intersetorial. É através da observação dos indicadores de saúde que se torna perceptível a assimilação das comunidades indígenas com o recente modelo de atenção básica à saúde bucal, uma vez que constantemente está sendo adaptado à cultura, à tradição e às singularidades desses povos indígenas.

Inclusão da epistasia em modelo de avaliação genética de bovinos de corte compostos

Dados de bovinos compostos foram analisados para avaliar o efeito da epistasia nos modelos de avaliação genética. As características analisadas foram os pesos aos 205 (P205) e 390 dias (P390) e perímetro escrotal aos 390 dias (PE390). As análises foram realizadas pela metodologia de máxima verossimilhança considerando-se dois modelos: o modelo 1 incluiu como covariáveis os efeitos aditivos diretos e maternos, e os não aditivos das heterozigoses para os efeitos diretos e para o materno total, e o modelo 2 considerou também o efeito direto de epistasia. Para comparação dos modelos, foram utilizados o critério de informação de Akaike (AIC) e o critério de informação Bayesiano de Schwartz (BIC), e o teste de razão de verossimilhança. A inclusão da epistasia no modelo de avaliação genética pouco alterou as estimativas de componentes de (co)variâncias genéticas aditivas e, consequentemente, as herdabilidades. O teste de verossimilhança e o critério de Akaike sugeriram que o modelo 2, que inclui a epistasia, apresentou maior aderência aos dados para todas as características analisadas. O critério BIC indicou este modelo como o melhor apenas para P205. Para análise genética dessa população, o modelo que considerou o efeito de epistasia foi o mais adequado.

Existem diferenças nos parâmetros hematológicos e bioquímicos séricos entre fêmeas normais e portadoras do modelo experimental GRMD (Golden Retriever Muscular Dystrophy)?

A proposta deste estudo foi avaliar se existem alterações nos padrões hematológicos e bioquímicos de cadelas da raça Golden Retriever portadoras do gene da distrofia muscular progressiva em comparação aos valores obtidos em cadelas não portadoras de mesma raça e idade. Foram analisados 33 animais, distribuídos em dois grupos, um composto por 19 cadelas Golden Retrievers não portadoras (GRNP) e outro composto por 14 cadelas Golden Retrievers portadoras do gene da distrofia muscular (GRP). Os dois grupos foram submetidos aos mesmos testes hematológicos e bioquímicos, com a mesma frequência e durante o mesmo intervalo de tempo. Apesar de existir diferença estatisticamente significativa entre os grupos para alguns parâmetros hematológicos avaliados, todos os resultados obtidos estavam de acordo com os valores de referência utilizados. Na avaliação dos parâmetros bioquímicos séricos a dosagem de ALT no grupo GRNP ficou levemente acima da média, porém sem grandes significados clínicos A CK também apresentou níveis elevados no grupo GRP, devido à degeneração e necrose muscular característicos da doença, as alterações encontradas nessa análise já eram esperadas. Os demais parâmetros não se alteraram.

Previsões climáticas sazonais sobre o Brasil: avaliação do RegCM3 aninhado no modelo global CPTEC/COLA

Este trabalho avalia o desempenho de previsões sazonais do modelo climático regional RegCM3, aninhado ao modelo global CPTEC/COLA. As previsões com o RegCM3 utilizaram 60 km de resolução horizontal num domínio que inclui grande parte da América do Sul. As previsões do RegCM3 e CPTEC/COLA foram avaliadas utilizando as análises de chuva e temperatura do ar do Climate Prediction Center (CPC) e National Centers for Enviromental Prediction (NCEP), respectivamente. Entre maio de 2005 e julho de 2007, 27 previsões sazonais de chuva e temperatura do ar (exceto a temperatura do CPTEC/COLA, que possui 26 previsões) foram avaliadas em três regiões do Brasil: Nordeste (NDE), Sudeste (SDE) e Sul (SUL). As previsões do RegCM3 também foram comparadas com as climatologias das análises. De acordo com os índices estatísticos (bias, coeficiente de correlação, raiz quadrada do erro médio quadrático e coeficiente de eficiência), nas três regiões (NDE, SDE e SUL) a chuva sazonal prevista pelo RegCM3 é mais próxima da observada do que a prevista pelo CPTEC/COLA. Além disto, o RegCM3 também é melhor previsor da chuva sazonal do que da média das observações nas três regiões. Para temperatura, as previsões do RegCM3 são superiores às do CPTEC/COLA nas áreas NDE e SUL, enquanto o CPTEC/COLA é superior no SDE. Finalmente, as previsões de chuva e temperatura do RegCM3 são mais próximas das observações do que a climatologia observada. Estes resultados indicam o potencial de utilização do RegCM3 para previsão sazonal, que futuramente deverá ser explorado através de previsão por conjunto.

Caracterização de eventos extremos do nível do mar em Santos e sua correspondência com as reanálises do modelo do NCEP no sudoeste do Atlântico Sul

Este trabalho tem como objetivo identificar a influência atmosférica em escala sinótica sobre o oceano, para eventos extremos de maré meteorológica na costa sudeste brasileira. Para isso foram utilizados dados de elevação do nível do mar do Porto de Santos-SP, campos de vento e pressão em superfície das reanálises do modelo do NCEP abrangendo o Atlântico Sul, no período de 1951 a 1990. Foi possível identificar a variabilidade sazonal e o padrão de evolução dos sistemas atmosféricos associados aos eventos extremos, de grande relevância para aplicações em prognósticos e alertas a autoridades. O outono e inverno apresentaram a maior ocorrência de extremos positivos (40,2 % e 30,8 % respectivamente), enquanto a primavera e o inverno foram as estações com maior número de extremos negativos (47,2 % e 32,3 % respectivamente). Os resultados mostram que os casos mais importantes de sobre-elevação do nível do mar ocorrem com a evolução e persistência de sistemas de baixa pressão sobre o oceano, com ventos de sudoeste acima de 8 m/s, juntamente com o anticiclone da retaguarda posicionado sobre o continente.

Um modelo estocástico combinado de previsão sazonal para a precipitação no Brasil

Este artigo discute um modelo de previsão combinada para a realização de prognósticos climáticos na escala sazonal. Nele, previsões pontuais de modelos estocásticos são agregadas para obter as melhores projeções no tempo. Utilizam-se modelos estocásticos autoregressivos integrados a médias móveis, de suavização exponencial e previsões por análise de correlações canônicas. O controle de qualidade das previsões é feito através da análise dos resíduos e da avaliação do percentual de redução da variância não-explicada da modelagem combinada em relação às previsões dos modelos individuais. Exemplos da aplicação desses conceitos em modelos desenvolvidos no Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) mostram bons resultados e ilustram que as previsões do modelo combinado, superam na maior parte dos casos a de cada modelo componente, quando comparadas aos dados observados.

Variabilidade do regime de monções sobre o Brasil: o clima presente e projeções para um cenário com 2xCO2 usando o modelo MIROC

Este trabalho investiga a variabilidade do Sistema de Monções da América do Sul (SMAS) sobre o Brasil com particular interesse na região do cerrado brasileiro. O início, final e total de precipitação durante as monções de verão são examinados utilizando estimativas de precipitação por satélite (pêntadas) do Global Precipitation Climatology Project (GPCP) entre 1979-2004. Analogamente, as características do regime de monção simuladas pelo modelo climático global acoplado MIROC (Model for interdisciplinary Research on Climate) do IPCC (Intergovernmental Panel for Climate Change) são examinadas em dois cenários distintos: o clima do século XX (1981-2000) e o clima em uma condição com o dobro da concentração atual de CO2 (2xCO2) na atmosfera (2061-2080). Mostra-se que a variabilidade espacial do início da monção de verão sobre o cerrado na simulação do clima do século XX pelo MIROC corresponde bem às observações. Além disso, há indicação de uma mudança das caudas da distribuição sazonal da precipitação no Cerrado para um cenário com 2xCO2, comparativamente com o clima presente. Este resultado sugere uma mudança na probabilidade de ocorrência de eventos extremos (secos ou úmidos) em um cenário com 2xCO2 sobre o cerrado, o que de acordo com o MIROC, indica uma maior exposição da região às conseqüências de possíveis mudanças climáticas resultantes do aumento de gases de efeito estufa.

Reaction time assessment in children with ADHD

Attention deficit, impulsivity and hyperactivity are the cardinal features of attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) but executive function (EF) disorders, as problems with inhibitory control, working memory and reaction time, besides others EFs, may underlie many of the disturbs associated with the disorder. OBJECTIVE: To examine the reaction time in a computerized test in children with ADHD and normal controls. METHOD: Twenty-three boys (aged 9 to 12) with ADHD diagnosis according to Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Fourth Edition, 2000 (DSM-IV) criteria clinical, without comorbidities, Intelligence Quotient (IQ) >89, never treated with stimulant and fifteen normal controls, age matched were investigated during performance on a voluntary attention psychophysical test. RESULTS: Children with ADHD showed reaction time higher than normal controls. CONCLUSION: A slower reaction time occurred in our patients with ADHD. This findings may be related to problems with the attentional system, that could not maintain an adequate capacity of perceptual input processes and/or in motor output processes, to respond consistently during continuous or repetitive activity.