Acionamento vetorial por controlador fuzzy modo deslizante de motor de indução

Este trabalho estuda a técnica de acionamento vetorial aplicado ao motor de indução trifásico (MIT), utilizando como estratégia de controle a combinação de controle fuzzy com controladores chaveados do tipo modo deslizante, em uma configuração aqui denominada de Controlador Fuzzy Modo Deslizante (FSMC – Do inglês: Fuzzy Sliding Mode Control). Um modelo dinâmico do MIT é desenvolvido em variáveis ‘d-q’ o que conduziu a um modelo eletromecânico em espaço de estados que exibe fortes não linearidades. A este modelo são aplicadas as condições de controle vetorial que permitem desacoplar o torque e o fluxo no MIT, de maneira que o seu comportamento dinâmico se assemelha àquele verificado em uma máquina de corrente contínua. Nesta condição, são implementados controladores do tipo proporcional e integral (PI) às malhas de controle de corrente e velocidade do motor, e são realizadas simulações computacionais para o rastreamento de velocidade e perturbação de carga, o que levam a resultados satisfatórios do ponto de vista dinâmico. Visando investigar o desempenho das estratégias não lineares nesta abordagem é apresentado o estudo da técnica de controle a estrutura chaveada do tipo modo deslizante. Um controlador modo deslizante convencional é implementado, onde se verifica que, a despeito do excelente desempenho dinâmico a ocorrência do fenômeno do “chettering” inviabiliza a aplicação desta estratégia em testes reais. Assim, é proposta a estratégia de controle FSMC, buscando associar o bom resultado dinâmico obtido com o controlador modo deslizante e a supressão do fenômeno do chettering, o que se atinge pela definição de uma camada de chaveamento do tipo Fuzzy. O controlador FSMC proposto é submetido aos mesmos testes computacionais que o controlador PI, conduzindo a resultados superiores a este último no transitório da resposta dinâmica, porém com a presença de erro em regime permanente. Para atacar este problema é implementada uma combinação Fuzzy das estratégias FSMC com a ação de controle PI, onde o primeiro busca atuar em regiões afastadas da superfície de chaveamento e o segundo busca introduzir o efeito da ação integral próximo à superfície. Os resultados obtidos mostram a viabilidade da estratégia em acionamento de velocidade variável que exigem elevado desempenho dinâmico.

Controle Fuzzy aplicado à melhoria da estabilidade dinâmica em sistemas elétricos de potência

Este trabalho propõe uma estratégia fuzzy, do tipo Rede de Controladores Locais, aplicável à melhoria da estabilidade dinâmica em sistemas elétricos de potência, visando compensar possíveis perdas de sintonia devido à ocorrência de variações nas condições operacionais da planta. A adaptação dos ganhos do controlador fuzzy é efetuada on-line, interpolando-se os ganhos de um conjunto finito de controladores locais fixos. Ao ocorrer variações nas condições operacionais da planta, os ganhos da lei de controle são ajustados automaticamente de modo a manter satisfatório o desempenho do sistema de controle. O desempenho do controle foi avaliado através de estudos de simulação, utilizando-se um modelo dinâmico não-linear, do tipo máquina barra infinita. Os resultados mostram que o emprego da estratégia proposta permite obter melhorias no desempenho dinâmico do sistema.

Investigação experimental de estratégias de identificação e controle LPV aplicadas ao amortecimento de oscilações eletromecânicas em sistemas elétricos de potência

Nesta tese e realizada a investigação experimental de uma estratégia de controle LPV (do inglês, linear parameter varying) aplicada ao amortecimento de oscilações eletromecânicas em sistemas elétricos de potencia. O estudo foi realizado em um modelo de sistema de potencia em escala reduzida de 10kVA, cuja configuração e do tipo maquina interligada a uma barra infinita, alem de testes em campo em uma unidade geradora de 350 MVA da Usina Hidrelétrica de Tucuruvi. Primeiramente, foi desenvolvido e testado computacionalmente um conjunto de rotinas para analise e síntese de controlador amortecedor do tipo LPV, bem como para identificação de modelos LPV da planta. Os coeficientes do controlador amortecedor LPV, no caso um Estabilizador de Sistemas de Potencia (ESP), dependem do valor de uma variável de operação selecionada que, neste estudo, foram as potencias ativa (P) e reativa (Q) nos terminais da unidade geradora. Para fins de projeto, a dinâmica da planta foi representada através de um modelo ARX LPV, o qual foi estimado a partir de dados coletados experimentalmente na planta, para uma ampla faixa de condições operacionais. A partir do modelo LPV da planta, os valores dos parâmetros do ESP LPV foram determinados via um problema de otimização convexa, na forma de uma LMI parametrizada (PLMI). A solução da PLMI e obtida a partir de uma relaxação via decomposição em soma de quadrados. O ESP LPV foi projetado de modo a garantir a estabilidade e o desempenho do sistema para uma ampla faixa de condições operacionais da planta, o que geralmente não e possível de obter com controladores convencionais a parâmetros fixos. A lei de controle amortecedor do ESP LPV foi implementada em um sistema embarcado baseado em um controlador digital de sinais. Os resultados experimentais mostraram um excelente desempenho do ESP LPV no amortecimento de oscilações eletromecânicas, tanto no sistema de potencia em escala reduzida, quanto em uma unidade geradora da UHE de Tucurui.

Análise de sistemas de controle de vibração em máquinas rotativas utilizando atuadores formados por ligas com memória de forma

A aplicação das ligas com memória de forma (shape memory alloys – SMA) têm se mostrado como uma alternativa promissora no controle de vibração de máquinas e estruturas, devido principalmente aos fenômenos de memória de forma e pseudoelástico que elas apresentam. Do mesmo modo, tais ligas proporcionam grandes forças de recuperação e capacidade de amortecimento quando comparadas aos materiais tradicionais. Na literatura científica encontra-se um grande número de trabalhos que tratam da aplicação das SMA no controle de vibração em estruturas. Contudo, a aplicação desse tipo de material em máquinas rotativas ainda é um assunto pouco abordado. Nesse sentido, busca-se explorar numericamente o comportamento de atuadores baseados em ligas com memória de forma para o controle de vibração em máquinas rotativas. Na primeira análise deste trabalho um rotor tipo Jeffcott com luvas SMA em um dos mancais é utilizado. São empregadas diferentes espessuras de luvas nos estados martensítico e austenítico e as variações em termos de amplitude e frequência são então comparadas. Posteriormente, dois diferentes sistemas rotativos com dois discos e molas SMA aplicadas em um e dois mancais são estudados sob configurações variadas. As molas foram posicionadas externamente aos mancais e a temperatura de operação desses componentes é ajustada de acordo com a necessidade do controle de vibração. Além disso, foi utilizado um código computacional para a representação do comportamento termomecânico de molas SMA assim como um programa baseado no Método de Elementos Finitos (MEF) para a simulação do comportamento dinâmico dos rotores. Os resultados das análises numéricas demonstram que as SMA são eficientes no controle de vibração de sistemas rotativos devido obterem-se reduções significativas das amplitudes de deslocamento, modificações nas velocidades críticas, supressão de movimentos indesejáveis e controle das órbitas de precessão.

Variáveis de controle sobre responder ordinal: revisitando estudos empíricos

Questões conceituais dentro dos sistemas explicativos em Psicologia podem ser trabalhadas através da busca dos termos e das condições definidoras de um determinado conceito ou fenômeno. Estudos de análise conceitual visam verificar quais os termos que não fazem parte de um conceito, a aplicação correta de um conceito já existente e em quais casos esse conceito pode ser aplicado. Visam a discriminação entre classes de eventos e a generalização intra classe. A aquisição e manutenção de cadeias comportamentais tem recebido o nome de encadeamento, referindo-se a sucessões de respostas, nas quais uma resposta produz as condições de estímulo para a resposta seguinte. Pode-se avaliar que grande parte do repertório dos organismos parece ocorrer de maneira organizada seqüencialmente em uma sucessão contínua. O comportamento ordinal vem sendo estudado através do exame do efeito de diferentes variáveis. Entretanto, a literatura operante tem mostrado diferentes termos para se referir ao fluxo contínuo e à sucessão de respostas. Esta pesquisa propôs verificando o comportamento lógico de alguns conceitos relacionados ao responder ordinal, investigando o nível de instrumentalidade através da especificação das variáveis controladoras nos procedimentos aplicados no âmbito da Análise Experimental do Comportamento. Por meio de algumas palavras-chave o material bibliográfico foi buscado em bancos de dados de periódicos científicos e livros da área. Em seguida, os trabalhos foram organizados em seis grupos diferentes de acordo com a semelhança em seus títulos e resumos. Por último, foram analisados destacando-se as principais variáveis envolvidas em cada tipo de procedimento. Foram selecionados 82 trabalhos, 14 artigos nacionais, 65 estrangeiros e 3 capítulos de livro, um nacional e dois estrangeiros. A análise descritiva das pesquisas demonstrou que nos grupos 2, 5 e 6 foi possível acessar informações comuns a todos os estudos. Além disso, verificou-se que o modelo analítico-comportamental de cadeia de respostas pareceu ser evidente nos estudos dos quatro primeiros grupos. Portanto, a verificação das variações de procedimento presentes nos experimentos possibilitou a organização e delimitação das variáveis envolvidas nos estudos sobre o responder ordinal. Tais informações poderão funcionar como um parâmetro de controle experimental no desenvolvimento de estudos futuros, bem como subsidiar investigações que visem verificar o efeito de variações de procedimento dentro de um mesmo grupo sobre o desempenho encontrado nos resultados dos estudos. Além disso, constatou-se que o emprego de um termo pode ser definido pelo contexto no qual o conhecimento é produzido, pois, os determinantes de um termo científico são produtos da complexidade de um contexto social que engendra mudanças no modo de tratar um determinado objeto de estudo.

Autocuidado de mulheres residentes no município de Benevides/PA na prevenção e controle de HPV: participação da(o) enfermeira(o)

INTRODUÇÃO: A infecção pelo Papiloma Vírus Humano (HPV) é uma das ISTs mais comuns no mundo e possui alto potencial carcinogênico para a cérvice uterina. OBJETIVOS: Identificar possíveis défices de competência para o autocuidado relativo ao comportamento de saúde sexual de mulheres atendidas nas Unidades Saúde da Família Paraíso do Murinin com resultados alterados para HPV e desenvolver estratégias de educação para a saúde que contribuam para comportamentos sexuais saudáveis na prevenção e controle do HPV e suas consequências. METODOLOGIA: Pesquisa desenvolvida no município de Benevides, Estado do Pará. Estudo configurado como pesquisa convergente-assistencial (PCA), que teve como referencial teórico o Autocuidado de Orem. A estratégia educacional foi aplicada em 11 mulheres na faixa etária entre 25 e 64 anos, que realizaram o exame de PCCU entre os anos 2011 e 2012 e que tiveram resultado com alterações relacionadas à contaminação pelo HPV. No desenvolvimento da estratégia educacional foi utilizada a técnica do grupo focal, o qual perdurou por dois meses (19/03/13-14/05/2013), com sete encontros grupais. A análise das informações colhidas durante as atividades grupais foi baseada na PCA e no referencial de autocuidado de Orem, com foco nos objetivos definidos, buscando avaliar como a mudança na percepção dos comportamentos de saúde na prevenção e controle do HPV se processava ante a estratégia educacional desenvolvida, norteada pelos preceitos do sistema de enfermagem de apoio-educação de OREM. RESULTADOS: Durante a pesquisa foi identificado défice de competência para o autocuidado na prevenção, tratamento/controle do HPV e nos cuidados apropriados; défice de conhecimentos acerca do HPV, suas consequências e seu enfrentamento; défice de competência para o autocuidado em práticas de vida sexual satisfatoriamente partilhadas; défice de competência quanto ao cuidado relacionado à redução de riscos socioeconômicos; défice de autocuidado em desvio de saúde relacionado ao tratamento e controle do HPV. Posteriormente foram desenvolvidas ações educativas contribuintes para comportamentos sexuais seguros em face do HPV e a outras ISTs. Ao longo do processo educativo as mulheres passaram a demonstrar competência cognitiva quanto à infecção por HPV e competência para o autocuidado em práticas de vida sexual satisfatoriamente partilhadas. CONCLUSÃO E IMPLICAÇÕES: concluímos que as estratégias educacionais utilizadas contribuem na aprendizagem das mulheres infectadas pelo HPV, na medida em que demonstraram sinais deaquisição de competências e habilidades para autocuidado e higiene com vista a práticas sexuais mais saudáveis, de modo compartilhado com seus parceiros. As implicações para a prática assistencial estão relacionadas à necessidade da enfermagem no desenvolvimento de mecanismos para melhor acolher o par sexual como usuários, de acordo com a política de prevenção de ISTs e de promoção de saúde da mulher. Para o ensino, salienta-se a importância de capacitação em serviço para atender a unidade mulher/homem como par conjugal/sexual, como também na formação de profissionais com uma visão abrangente de unidade implicada: o casal, a família. Para a pesquisa, é imprescindível a investigação de comportamentos humanos que mantêm elevada a incidência de papilomavirus humano, no intuito de encontrar estratégias que debelem a incidência e intensifique o controle, o tratamento e a prevenção de agravos pelo HPV.

Estratégias de controle de ordem fracionária aplicadas ao amortecimento de oscilações eletromecânicas em sistemas elétricos de potência

Neste trabalho é proposta uma nova metodologia de projeto de estabilizadores de sistemas de potência baseada em teoria de sistemas de ordem fracionária (ESP-OF). A estratégia é baseada em uma generalização do projeto de compensadores do tipo rede avançoatraso (lead-lag) para o domínio de funções de transferência de ordem fracionária. Uma nova variável de projeto, a qual define a ordem da dinâmica fracionária do controlador, é sintonizada para se obter um compromisso entre um bom desempenho no amortecimento do modo eletromecânico dominante e uma robustez ampliada do ESP-OF. O desempenho do ESP-OF foi avaliado experimentalmente, em um sistema de potência em escala reduzida, localizado no Laboratório de Sistemas de Potência da Universidade Federal do Pará. A referida planta de teste apresenta uma estrutura típica do tipo gerador síncrono conectado a um barramento infinito e exibe um modo dominante de oscilação eletromecânica, de amortecimento extremamente reduzido, cujo valor da frequência natural é em torno de 1,2 Hz. O ESP-OF foi então projetado para ampliar o amortecimento relativo desse modo alvo, para toda a faixa de operação admissível. Para fins de implementação prática, primeiramente foram realizados testes experimentais para a identificação de um modelo nominal da planta, sob a forma de uma função de transferência pulsada, para uso na fase de projeto. O modelo obtido experimentalmente foi então validado e posteriormente utilizado tanto para o projeto do ESP-OF quanto para o projeto de um ESP convencional (utilizado para fins de comparação de desempenho). As leis de controle amortecedor do ESP-OF foram calculadas, convertidas para a forma de equações a diferenças e, subsequentemente, embarcadas em sistema digital baseado em microcontrolador DSPIC. Diversos testes de resposta ao impulso foram realizadas sob diferentes condições operacionais. As respectivas respostas dinâmicas dos sinais de saída da planta (desvio de potencia ativa) e do esforço de controle foram registradas para fins de análise. Os resultados experimentais mostraram que o ESP fracionário apresentou um desemprenho dinâmico e robustez similar em comparação com o desempenho obtido por um ESP convencional, para toda a faixa de operação investigada.