Tri-state single-phase integrated inverters with input to output power decoupling control

Researches on control for power electronics have looked for original solutions in order to advance renewable resources feasibility, specially the photovoltaic (PV). In this context, for PV renewable energy source the usage of compact, high efficiency, low cost and reliable converters are very attractive. In this context, two improved simplified converters, namely Tri-state Boost and Tri-state Buck-Boost integrated single-phase inverters, are achieved with the presented Tri-state modulation and control schemes, which guarantees the input to output power decoupling control. This feature enhances the field of single-phase PV inverters once the energy storage is mainly inductive. The main features of the proposal are confirmed with some simulations and experimental results. © 2012 IEEE.

Modelo fuzzy estimando tempo de internação por doenças cardiovasculares

Abstract A fuzzy linguistic model based on the Mamdani method with input variables, particulate matter, sulfur dioxide, temperature and wind obtained from CETESB with two membership functions each was built to predict the average hospitalization time due to cardiovascular diseases related to exposure to air pollutants in São José dos Campos in the State of São Paulo in 2009. The output variable is the average length of hospitalization obtained from DATASUS with six membership functions. The average time given by the model was compared to actual data using lags of 0 to 4 days. This model was built using the Matlab v. 7.5 fuzzy toolbox. Its accuracy was assessed with the ROC curve. Hospitalizations with a mean time of 7.9 days (SD = 4.9) were recorded in 1119 cases. The data provided revealed a significant correlation with the actual data according to the lags of 0 to 4 days. The pollutant that showed the greatest accuracy was sulfur dioxide. This model can be used as the basis of a specialized system to assist the city health authority in assessing the risk of hospitalizations due to air pollutants.

Simulação sequencial na interpolação dos dados de entrada ou saída do modelo de lixiviação do software Araquá

Pós-graduação em Agronomia (Irrigação e Drenagem) - FCA

Um Modelo para Análise do Balanço e Eficiência Energética na Logística de Transporte Dutoviário para Exportação do Etanol.

This paper analyzed the energy flow of a route currently designed to transport ethanol from the Midwest region of Brazil for exportation, more precisely from the city of Aparecida do Taboado (MS) to the port of São Sebastiao (SP). The route studied a single modal combined into two pieces, duct - duct. The direct and indirect energy, involved in the operations were used to account for the inputs and outputs of energy from and into the system. The energy input and output were the variables, diesel fuel, lubricants, greases, indirect energy consumption of machinery and equipment, power consumption of labor, the energy consumption and energy consumption in depreciation and maintenance of roads. We found that this route has specific energy consumption of 0,14 MJ km-1 m-3 . The Net Energy Gain (GEl), the Energy Efficiency global (EEg) and Renewable Energy Balance (BEr), which were the energy indicators adopted in this study were obtained respectively: 1.585.958.977,00 MJ; 200,72 and 1.593.900.000,00MJ.

Automatic detection of thermal damage in grinding process by artificial neural network

Esse trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um sistema inteligente para detecção da queima no processo de retificação tangencial plana através da utilização de uma rede neural perceptron multi camadas, treinada para generalizar o processo e, conseqüentemente, obter o limiar de queima. em geral, a ocorrência da queima no processo de retificação pode ser detectada pelos parâmetros DPO e FKS. Porém esses parâmetros não são eficientes nas condições de usinagem usadas nesse trabalho. Os sinais de emissão acústica e potência elétrica do motor de acionamento do rebolo são variáveis de entrada e a variável de saída é a ocorrência da queima. No trabalho experimental, foram empregados um tipo de aço (ABNT 1045 temperado) e um tipo de rebolo denominado TARGA, modelo ART 3TG80.3 NVHB.

LMI-based algorithm for strictly positive real systems with static output feedback

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Observer-based state-feedback versus H-infinity output feedback control solved by LMI approach for applications in smart structures

This paper aims with the use of linear matrix inequalities approach (LMIs) for application in active vibration control problems in smart strutures. A robust controller for active damping in a panel was designed with piezoelectrical actuators in optimal locations for illustration of the main proposal. It was considered, in the simulations of the closed-loop, a model identified by eigensystem realization algorithm (ERA) and reduced by modal decomposition. We tested two differents techniques to solve the problem. The first one uses LMI approach by state-feedback based in an observer design, considering several simultaneous constraints as: a decay rate, limited input on the actuators, bounded output peak (output energy) and robustness to parametic uncertainties. The results demonstrated the vibration attenuation in the structure by controlling only the first modes and the increased damping in the bandwidth of interest. However, it is possible to occur spillover effects, because the design has not been done considering the dynamic uncertainties related with high frequencies modes. In this sense, the second technique uses the classical H. output feedback control, also solved by LMI approach, considering robustness to residual dynamic to overcome the problem found in the first test. The results are compared and discussed. The responses shown the robust performance of the system and the good reduction of the vibration level, without increase mass.

Sensitivity of the BEAM4 fisheries bioeconomic model to the main biological input parameters

Several runs of the BEAM4 model were carried out, combining several sets of input parameters from von Bertalanffy's growth curve (Lt = L-x[1 - e(-k(-to))]) and the natural mortality (M), with sets or parameters from the length-weight relationship (W=aL(b)). Further simulations were made with variations of +/- 20%, in the input parameters: recruitment (R), catchability coefficient (q), and the lengths at which 50 and 75% of the fishes are retained by the net (L-50%, and L-75%). The data used were those of the pair trawl fisheries for corvina Micropogonias furnieri, off southeastern Brazil. Results showed variations in the output (landed weight) ranging from - 62 to 147% associated with the diverse sets of VBGF and LWR parameters, and lower variations associated with the other input parameters tested. (C) 2001 Elsevier B.V. B.V. All rights reserved.

Uma experiência com modelo estatístico (MOS) para a previsão da temperatura mínima diária do ar

Uma equação de regressão múltipla MOS (da sigla em inglês para Model Output Statistics), para previsão da temperatura mínima diária do ar na cidade de Bauru, estado de São Paulo, é desenvolvida. A equação de regressão múltipla, obtida usando análise de regressão stepwise, tem quatro preditores, três do modelo numérico global do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) e um observacional da estação meteorológica do Instituto de Pesquisas Meteorológicas (IPMet), Bauru. Os preditores são prognósticos para 24 horas do modelo global, válidos para 00:00GMT, da temperatura em 1000hPa, vento meridional em 850hPa e umidade relativa em 1000hPa, e temperatura observada às 18:00GMT. Esses quatro preditores explicam, aproximadamente, 80% da variância total do preditando, com erro quadrático médio de 1,4°C, que é aproximadamente metade do desvio padrão da temperatura mínima diária do ar observada na estação do IPMet. Uma verificação da equação MOS com uma amostra independente de 47 casos mostra que a previsão não se deteriora significativamente quando o preditor observacional for desconsiderado. A equação MOS, com ou sem esse preditor, produz previsões com erro absoluto menor do que 1,5°C em 70% dos casos examinados. Este resultado encoraja a utilização da técnica MOS para previsão operacional da temperatura mínima e seu desenvolvimento para outros elementos do tempo e outras localidades.

Caracterização de um modelo experimental de neuropatia em ratos diabéticos induzidos pela aloxana

Cem ratos norvégicus, machos, com aproximadamente 3 meses de idade foram distribuídos por sorteio em 2 grupos experimentais: Grupo Controle (GC): com 50 ratos sadios, não diabéticos e Grupo Diabético (GD): com 50 ratos diabéticos, induzidos pela aloxana, sem qualquer tratamento. Cada grupo foi dividido em 5 subgrupos com 10 ratos cada e sacrificados com 1, 3, 6, 9 e 12 meses de seguimento, respectivamente. Parâmetros clínicos (peso, ingestão hídrica e alimentar, e diurese) e laboratoriais (glicemia, glicose urinária e insulina) foram documentados em todos os momentos de avaliação. Um segmento do nervo ciático foi obtido de cada animal, em ambos os grupos, para estudo à MO. e ME. Alterações clínicas e laboratoriais significativas (P<0,01), compatíveis com diabetes grave, foram observadas em todos os animais do GD a partir do 4o dia após a indução. Ratos de ambos os grupos apresentaram alterações no número de fibras mielínicas e nos depósitos intraaxonais de glicogênio que não diferiram, estatisticamente, aos 1, 3 e 6 meses de seguimento. Entretanto, aos 9 e 12 meses, ratos do GD apresentaram diminuição significativa no número de fibras mielínicas, com aumento do número de fibras mielínicas de menor calibre, quando comparados com ratos do GC (P<0,05). Grânulos de glicogênio intraaxonais também foram mais acentuados em ratos do GD no 9o e 12o mês de seguimento. Não foram observadas diferenças na densidade de fibras amielínicas ou alterações ultraestruturais significativas entre os dois grupos, em relação aos espaços intraaxonais e endoneurais, bainhas de mielina e células de Schwann durante todo o estudo.

Aprendizado não-supervisionado em redes neurais pulsadas de base radial: um estudo da capacidade de agrupamento para a classificação de pixels

Redes neurais pulsadas - redes que utilizam uma codificação temporal da informação - têm despontado como uma promissora abordagem dentro do paradigma conexionista, emergente da ciência cognitiva. Um desses novos modelos é a rede neural pulsada com função de base radial, que é capaz de armazenar informação nos tempos de atraso axonais dos neurônios. Um algoritmo de aprendizado foi aplicado com sucesso nesta rede pulsada, que se mostrou capaz de mapear uma seqüência de pulsos de entrada em uma seqüência de pulsos de saída. Mais recentemente, um método baseado no uso de campos receptivos gaussianos foi proposto para codificar dados constantes em uma seqüência de pulsos temporais. Este método tornou possível a essa rede lidar com dados computacionais. O processo de aprendizado desta nova rede não se encontra plenamente compreendido e investigações mais profundas são necessárias para situar este modelo dentro do contexto do aprendizado de máquinas e também para estabelecer as habilidades e limitações desta rede. Este trabalho apresenta uma investigação desse novo classificador e um estudo de sua capacidade de agrupar dados em três dimensões, particularmente procurando estabelecer seus domínios de aplicação e horizontes no campo da visão computacional.

Modelo teórico e experimental da reciclagem do Carbono-13 em tecidos de mamíferos e aves

A diferença entre fontes alimentares da ordem de 14 , originárias de plantas com ciclos fotossintéticos Carbono-3 (C3) e Carbono-4 (C4) e seus subprodutos, abre novas perspectivas para o estudo do metabolismo do carbono em aves e animais de pequeno porte. Os autores propõem um modelo teórico e experimental capaz de exprimir os resultados de enriquecimento relativo, delta per mil (delta ) da razão 13C/12C versus tempo em diferentes tecidos. Utilizou-se a equação y(t) = (y0 -- q/k) e-kt + q/k onde, y(t) é a concentração isotópica no tempo desejado, y0 a concentração isotópica inicial existente no tecido, k é uma constante de troca isotópica com unidade 1/tempo, t é unidade de tempo e q é a taxa de entrada de metabólitos que contém carbono, com valores de delta /tempo. Para fígado de galinhas que tiveram a ração de ciclo fotossintético C4 substituída por dieta C3 obteve-se a equação delta13C = -24,74 + 12,37 e-0.237(nT), com meia-vida (T) de 2,9 dias. O patamar de equilíbrio de substituição do carbono foi alcançado em --24,48 , de modo que praticamente 98,4% do conteúdo isotópico do C4 no fígado foi substituído por C3 após 5,6 meias-vidas. O modelo foi adequado para determinar o tempo de reciclagem total ou parcial da concentração de carbono nos tecidos em estudo.

New 12kW three-phase 18-pulse high power factor AC-DC converter with regulated output voltage for rectifier units

This work presents a new high power factor three-phase rectifier based on a Y-connected differential autotransformer with reduced kVA and 18-pulse input current followed by three DC-DC boost converters. The topology provides a regulated output voltage and natural three-phase input power factor correction. The lowest input current harmonic components are the 17th and the 19th. Three boost converters, with constant input currents and regulated parallel connected output voltages are used to process 4kW each one. Analytical results from Fourier analyses of winding currents and the vector diagram of winding voltages are presented. Simulation results to verify the proposed concept and experimental results are shown in the paper.

Variable speed refrigeration system with HPF input rectifier stage

This paper is based on the analysis and implementation of a new drive system applied to refrigeration systems, complying with the restrictions imposed by the IEC standards (Harmonic/Flicker/EMI-Electromagnetic Interference restrictions), in order to obtain high efficiency, high power factor, reduced harmonic distortion in the input current and reduced electromagnetic interference, with excellent performance in temperature control of a refrigeration prototype system (automatic control, precision and high dynamic response). The proposal is replace the single-phase motor by a three-phase motor, in the conventional refrigeration system. In this way, a proper control technique can be applied, using a closed-loop (feedback control), that will allow an accurate adjustment of the desirable temperature. The proposed refrigeration prototype uses a 0.5Hp three-phase motor and an open (Belt-Drive) Bitzer IY type compressor. The input rectifier stage's features include the reduction in the input current ripple, the reduction in the output voltage ripple, the use of low stress devices, low volume for the EMI input filter, high input power factor (PF), and low total harmonic distortion (THD) in the input current, in compliance with the IEC61000-3-2 standards. The digital controller for the output three-phase inverter stage has been developed using a conventional voltage-frequency control (scalar V/f control), and a simplified stator oriented Vector control, in order to verify the feasibility and performance of the proposed digital controls for continuous temperature control applied at the refrigerator prototype. ©2008 IEEE.

Hybrid three-phase HPF rectifier with programmable input current THD, using FPGA device and VHDL language

In this paper is proposed and analyzed a digital hysteresis modulation using a FPGA (Field Programmable Gate Array) device and VHDL (Hardware Description Language), applied at a hybrid three-phase rectifier with almost unitary input power factor, composed by parallel SEPIC controlled single-phase rectifiers connected to each leg of a standard 6-pulses uncontrolled diode rectifier. The digital control allows a programmable THD (Total Harmonic Distortion) at the input currents, and it makes possible that the power rating of the switching-mode converters, connected in parallel, can be a small fraction of the total average output power, in order to obtain a compact converter, reduced input current THD and almost unitary input power factor. Finally, the proposed digital control, using a FPGA device and VHDL, offers an important flexibility for the associated control technique, in order to obtain a programmable PFC (Power Factor Correction) hybrid three-phase rectifier, in agreement with the international standards (IEC, and IEEE), which impose limits for the THD of the AC (Alternate Current) line input currents. The proposed strategy is verified by experiments. © 2008 IEEE.