Implementação e testes de campo de um ESP digital

Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento e os resultados da implementação e testes em campo de um estabilizador de sistema de potência (ESP) projetado com técnica de controle digital para fins de amortecimento de modos de oscilação eletromecânica observáveis em sinais de potência elétrica medido em uma unidade hidro-geradora, de 350 MVA da Usina Hidrelétrica de Tucuruí. É apresentada e aplicada a metodologia de identificação de modelos paramétricos lineares do tipo auto regressivo com entradas exógenas (ARX), para estimação de modelos com capacidade de capturar a informação relevante (amortecimento e freqüência natural) dos modos eletromecânicos dominantes do sistema. De posse do modelo paramétrico ARX, é efetuada então a síntese da lei de controle digital amortecedor para o ESP, através da técnica de deslocamento radial dos pólos da função de transferência de malha fechada. Para a síntese da lei de controle digital, utilizou-se uma estrutura canônica do tipo RST. Para os testes de campo, a lei de controle amortecedor do ESP digital foi codificada em linguagem C e embarcada em um protótipo cujo hardware é baseado em microcontrolador modelo DSPIC 30F3014, o qual incorpora um grande número de periféricos para aquisição e comunicação de dados. Para avaliar o desempenho do ESP digital desenvolvido, testes experimentais foram realizados em uma unidade geradora de 350 MVA da casa de força número 1, da UHE de Tucuruí. O estabilizador desenvolvido atua através da modulação da referência de tensão do regulador automático de tensão da respectiva unidade geradora, de acordo com as oscilações observadas através da medida de potência elétrica no estator do gerador. Os resultados de testes de campo mostraram um excelente desempenho do ESP digital no amortecimento de um modo eletromecânico, de freqüência natural de aproximadamente 1,7 Hz, observado nos teste de campo realizado.

Desenvolvimento e implementação de estratégias de controle digital para regulação de tensão e amortecimento de oscilações eletromecânicas em um gerador síncrono de 10kVA

Neste trabalho são apresentados o desenvolvimento e a implementação de estratégias de controle digital para regulação automática de tensão e para o amortecimento de oscilações eletromecânicas em um sistema de potência em escala reduzida de 10kVA, localizado no Laboratório de Controle de Sistemas de Potência (LACSPOT), da Universidade Federal do Pará (UFPA). O projeto dos dois controladores é baseado na técnica de alocação polinomial de polos. Para o projeto do Regulador Automático de Tensão (RAT) foi adotado um modelo simplificado, de primeira ordem, da máquina síncrona, cujos parâmetros foram levantados experimentalmente. Para o controlador amortecedor, por sua vez, também chamado de Estabilizador de Sistemas de Potência (ESP), foi utilizado um modelo discreto, do tipo auto regressivo com entrada exógena (ARX). Este modelo foi estimado por meio de técnicas de identificação paramétrica, considerando para tal, o conjunto motor-gerador interligado a um sistema de maior porte (concessionária de energia elétrica). As leis de controle foram embarcadas em um microcontrolador de alto desempenho e, para a medição dos sinais utilizados nos controladores, foi desenvolvida uma instrumentação eletrônica baseada em amplificadores operacionais para o condicionamento dos sinais dos sensores. O sinal de controle é baseado na técnica de modulação por largura de pulso (PWM) e comanda o valor médio da tensão de um conversor CC-CC, o qual é utilizado como circuito de excitação que energiza o enrolamento de campo do gerador. Além disso, o acionamento elétrico das máquinas que compõem o grupo gerador de 10kVA foi projetado e automatizado somando segurança aos operadores e ao componentes deste sistema de geração. Os resultados experimentais demonstraram o bom desempenho obtido pela estratégia proposta.

Projeto e avaliação experimental de uma estratégia baseada em análise intervalar aplicada ao projeto de estabilizador de sistemas de potência robusto implementado em um sistema de geração de 10KVA

Neste trabalho, são apresentados a metodologia de projeto e resultados de testes experimentais de um estabilizador de sistema de potência (ESP), implementado em um sistema de geração em escala reduzida de 10 kVA, localizado no Laboratório de Controle e Sistema de Potência (LACSPOT) da Universidade Federal do Pará (UFPA). O projeto do ESP é baseado em uma estratégia de controle robusto com ênfase em incertezas paramétricas estruturadas, as quais são tratadas com ferramentas da teoria de análise intervalar. Estas incertezas são decorrentes de mudanças do ponto de operação do sistema, que provocam variações nos parâmetros de um modelo matemático linearizado referente ao comportamento dinâmico do sistema elétrico de potência no referido ponto de operação. Para o projeto do ESP robusto intervalar, são realizados uma serie de ensaios experimentais com o propósito de estimar os parâmetros de modelos linearizados da planta, representando satisfatoriamente a dinâmica dos modos poucos amortecidos do sistema de geração interligado. O método de identificação é baseado em técnica de identificação paramétrica, baseado em mínimos quadrados. A partir de um conjunto de dados de entrada e saída, para cada ponto de operação, um modelo linear, do tipo auto-regressivo com entrada exógenos (ARX), estimado para fim de uso do projeto do ESP. Por fim, uma série de testes experimentais é realizada no sistema de geração interligado a rede elétrica local, com o propósito de verificar a efetividade da técnica de controle robusto intervalar proposta para a sintonia do ESP. A partir da análise da função custo do sinal de erro de desvio de potência elétrica na saída do gerador síncrono e a função custo do sinal de controle do ESP comprova-se experimentalmente o bom desempenho obtido pela técnica de controle proposta em comparação com uma técnica de controle clássica.

Modelagem paramétrica linear aplicada à faixa de sinal de televisão digital para cidades densamente arborizadas

Este trabalho apresenta uma modelagem paramétrica (auto-regressiva) linear aplicável a estudos de propagação de televisão digital e telefonia celular para cidades densamente arborizadas. A modelagem proposta apresenta um forte embasamento estatístico e depende apenas de dados provenientes de medição, no caso dados relativos a potência recebida e o valor de PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio). Um algoritmo genético é utilizado no cálculo dos parâmetros de ajuste do modelo a um conjunto de dados. O trabalho foi realizado na faixa de televisão digital e foram analisadas duas variáveis: a potência recebida do sinal e o valor de PSNR. Foram executadas campanhas de medição na cidade de Belém. Nestas medições foram coletados dados de potência e gravados vídeos da programação diária de uma emissora de televisão. Os resultados podem ser aplicados no planejamento de serviços de telecomunicações.

Identificação de correntes de inrush na proteção diferencial de transformadores de potência através do gradiente da corrente diferencial e de mapas auto-organizáveis

A principal dificuldade encontrada na proteção diferencial de transformadores de potência é a correta distinção entre as correntes de inrush e as correntes de faltas internas. Tradicionalmente os relés diferenciais executam esta tarefa utilizando a técnica de restrição por harmônicos baseada na premissa de que as correntes de inrush possuem alta concentração de componentes harmônicas de segunda ordem, contudo essa técnica nem sempre é eficaz. O presente trabalho tem como objetivo apresentar a proposta de duas novas metodologias capazes de realizar a identificação e distinção entre as correntes de inrush das correntes de faltas internas na proteção diferencial de transformadores de potência através de metodologias que não dependem do conteúdo de harmônicos do sinal da corrente diferencial. A primeira metodologia proposta, denominada de método do gradiente da corrente diferencial, é baseada no comportamento do vetor gradiente, obtido através da diferenciação numérica do sinal da corrente diferencial. O critério de distinção utilizado é baseado no desvio padrão do ângulo do vetor gradiente que apresenta comportamento diferenciado para correntes de inrush e correntes de curto-circuito. A segunda metodologia proposta é baseada na capacidade de reconhecimento e classificação de padrões das redes neurais de Mapeamento Auto-organizável de Kohonen. Como padrão de entrada e de treinamento da rede neural é utilizado um vetor contendo quatro níveis do espectro do desvio padrão do ângulo do vetor gradiente da corrente diferencial nas três fases do transformador de potência. A eficácia dos métodos foi testada através da simulação de diversas situações de faltas internas e correntes de inrush, incluindo situações de “Sympathetic Inrush”, em um transformador de potência usando o software EMTP/ATP e através da implementação do algoritmo em MATLAB®, apresentando resultados altamente promissores.

Valores, variáveis sócio-demográficas e auto-relatos de comportamentos no trânsito de motoristas suspensos e não suspensos de Belém e Curitiba

Para investigar o comportamento de motoristas, possivelmente correlacionado a valores e variáveis demográficas, foram aplicados a 505 motoristas, de Belém e Curitiba, a Escala de Violações e Erros de Motoristas (EVEM) e o Questionário de Valores Pessoais (PVQ). Metade da amostra foi constituída de motoristas de ambos os sexos que tiveram suas Carteiras de Habilitação (CNH) suspensas e a outra metade de não suspensas. Os resultados da EVEM e do PVQ foram confrontados com a cidade dos participantes, a situação da CNH, e outras questões relativas ao ato de dirigir veículos, tendo sido encontradas algumas correlações entre os fatores. Na EVEM: 1) Erros: Cidade; 2) Violações: Idade, Idade que Aprendeu Dirigir e Situação da CNH; 3) Violações Agressivas: Idade que Aprendeu Dirigir, Situação da CNH, Idade e Sexo; 4) Agressão Interpessoal: Idade, Situação da CNH e Sexo. No PVQ: 5) Autodireção: Cidade e Escolaridade; 6) Poder: Cidade e Situação da CNH; 7) Universalismo: Cidade, Situação da CNH e Idade; 8) Hedonismo: Idade; 9) Segurança: Cidade, Idade e Situação da CNH; 10) Estimulação: Idade; 11) Conformidade: Situação da CNH, Idade e Cidade; 12) Benevolência: Cidade, Situação da CNH, Sexo e Idade; 13) Realização: Idade; 14) Tradição: Idade. Alguns resultados mostraram diferenças entre motoristas suspensos e não suspensos e também entre motoristas das cidades pesquisadas, como por exemplo, um maior percentual de suspensos aprendeu a dirigir com a família e os fatores Benevolência e Conformidade foram mais valorizados pelos motoristas de Belém.

As dificuldades relacionadas à aprendizagem do conceito de vetor à luz da teoria dos registros de representação semiótica

Esta dissertação foi desenvolvida no sentido de contribuir para o ensino e para aprendizagem da Geometria Analítica no ensino superior. Para realizar esta tarefa contamos com o referencial teórico de Raymond Duval - com a teoria dos Registros de Representação Semiótica - em aulas expositivas, atividades em classe e na exploração de um maior número de representações do objeto matemático Vetor. Nosso objetivo foi o de identificar e analisar as dificuldades na produção e no tratamento de representações dos vetores que caracterizam lacunas ao aprendizado do conceito desse objeto. Os sujeitos da pesquisa foram alunos de uma turma de Licenciatura em Matemática da Universidade do Estado do Pará – UEPA, Núcleo Regional do Baixo Tocantins – NURBAT localizado em Moju – PA. A pesquisa foi dividida em etapas, onde na primeira, a turma presenciou aulas teóricas com foco principal no estudo de vetores, explorando as várias representações do objeto bem como as operações básicas; a segunda etapa consistiu na resolução de lista de exercícios (atividades 1 e 2), contendo questões retiradas da indicação bibliográfica da disciplina e a avaliação individual. E por último a análise das resoluções feitas pelos sujeitos. Os instrumentos de coleta de dados envolveram questões de representação de vetores nos registros algébrico, figural e da língua natural, assim como, as conversões entre esses registros. Após analisar as resoluções, estas foram agrupadas por categorias as quais: confusão entre coordenadas de ponto e coordenadas de vetor, dificuldade na aplicação da regra do paralelogramo, dificuldade em identificar vetores iguais e conversão entre registros envolvendo o registro geométrico. Ao final das análises apontamos onde os alunos sentem mais dificuldades de acordo com as peculiaridades dos mesmos nas resoluções apresentadas e ainda, propomos a possibilidade de continuidade da pesquisa sobre o mesmo objeto.

Treino em auto-observação e adesão à dieta em adulto com diabetes tipo 2

Este estudo verificou os efeitos do treino de auto-observação sobre a adesão à dieta em um adulto com diabetes Tipo 2. A coleta de dados ocorreu por meio de entrevistas no domicílio do participante. Após levantamento da linha de base, iniciou-se o treino no uso de protocolos para registro de automonitoramento (Passo 1), seguido de treino do relato verbal do paciente sobre a sua alimentação no dia anterior (Passo 2) e de treino no planejamento da adesão à dieta (Passo 3). O cálculo do Índice de Adesão à Dieta (IAD) do paciente e seus relatos verbais nortearam a análise dos resultados, que indicaram aumento na frequência de respostas de auto-observação do comportamento alimentar e no IAD no Passo 1. Esse ganho foi mantido no Passo 2 e maximizado com o treino no planejamento da adesão à dieta no Passo 3.

Aplicação de métodos teóricos na investigação da transferência auto-consistente de elétrons em nano-retificador orgânico

Neste trabalho apresentamos um estudo teórico da estrutura eletrônica de uma molécula do tipo Doador-dinitrobenzene e um grupo Aceitador-dihydrophenazine (D-A) com pontes poliênicas variando de π = 0 à π = 10. Trata-se de um sistema promissor para o desenvolvimento de retificadores moleculares, que sob dopagem química podem vir a adquirir propriedades elétricas de material condutor. E ainda, sob ação de campo elétrico externo apresenta comportamento equivalente ao de dispositivos usuais, mas com inúmeras vantagens como, por exemplo, tamanho extremamente reduzido e intensa resposta ótica em regime não-linear. Para estudar esse sistema, fizemos otimizações de geometria sistematicamente, levando em conta cálculos de ZINDO/S-CIS (Zerner´s Intermediate Neglect of Differential Orbital/Spectroscopic – Configuration Interaction Single) que utilizam 220 configurações em média. Observamos uma transferência eletrônica calculada por métodos derivados de Hartree-Fock. Nossos resultados mostram uma delocalização bem definida dos Orbitais Moleculares de Fronteira (OMFs) HOMO[LUMO] nos grupos D[A] para molécula com ponte poliênica relativamente grande. Para estruturas com ponte poliênica relativamente pequena o contrário é observado, e uma uniformidade dos OMFs nos terminais DA é verificada. O que indicaria que somente as estruturas com ponte poliênica relativamente grande seriam promissoras pra criação de dispositivos, tendo LUMO como canal de condução. Um estudo detalhado do rearranjo de carga molecular para a mesma estrutura, sob a ação de um campo elétrico externo mostrou que o transporte de carga no grupo D[A] independe do tamanho da ponte poliênica. A voltagem aplicada é intensa o bastante para criar um potencial de saturação para este sistema com grupos DA muito próximos (evidenciando uma região de saturação e uma região de operação para sistemas com pontes pequenas), normalmente presente e sistemas com ponte molecular relativamente grande e nos dispositivos semicondutores macroscópicos. Acreditamos que o OMF LUMO desempenha um papel importante no que diz respeito ao transporte de carga em estruturas relativamente grandes, seguido de falhas em estruturas moleculares onde o grupo D está muito próximo do A. Nossos resultados mostram que temos um retificador molecular que pode trabalhar corretamente como um retificador macroscópico.

Extração de conhecimento em forma de regras difusas a partir de mapas auto-organizáveis de Kohonen: aplicação em diagnóstico de faltas incipientes em transformadores

Apesar das diversas vantagens oferecidas pelas redes neurais artificiais (RNAs), algumas limitações ainda impedem sua larga utilização, principalmente em aplicações que necessitem de tomada de decisões essenciais para garantir a segurança em ambientes como, por exemplo, em Sistemas de Energia. Uma das principais limitações das RNAs diz respeito à incapacidade que estas redes apresentam de explicar como chegam a determinadas decisões; explicação esta que seja humanamente compreensível. Desta forma, este trabalho propõe um método para extração de regras a partir do mapa auto-organizável de Kohonen, projetando um sistema de inferência difusa capaz de explicar as decisões/classificação obtidas através do mapa. A metodologia proposta é aplicada ao problema de diagnóstico de faltas incipientes em transformadores, em que se obtém um sistema classificatório eficiente e com capacidade de explicação em relação aos resultados obtidos, o que gera mais confiança aos especialistas da área na hora de tomar decisões.

Prevalência de auto-anticorpos contra antígenos celulares em pacientes com infecção pelos Vírus da dengue e Vírus linfotrópico de células T humanas, HTLV - 1 e 2

A pesquisa de anticorpos contra antígenos celulares requer permanente revisão das informações sobre a interpretação dos resultados, visto que a positividade é observada em parte da população normal e desencadeada transitoriamente por processos infecciosos. O objetivo deste trabalho foi determinar, através da técnica da pesquisa de auto-anticorpos anti-nucleares (ANA) em células HEp-2, a prevalência de auto-anticorpos contra antígenos celulares em três grupos de pessoas: Grupo 1- pacientes com infecção pelo Virus da dengue (VD) (n= 30); Grupo 2 - pacientes com infecção pelos HTLV 1 e 2 (n= 30), Grupo 3 - indivíduos doadores de sangue (n= 100) não infectados e sem manifestações clínicas aparentes. A prevalência de ANA nos Grupos 1 (40%) e 2 (40%) foi altamente significativa em relação ao Grupo 3 (2%) (p<0,0001), com predomínio do padrão citoplasmático em relação ao padrão nuclear. Os indivíduos do Grupo 1 estavam infectados por três espécies do VD, com predominância (p= 0,002) para o DEN 3 (66,7%), entretanto a distribuição da freqüência de ANA de acordo com a espécie, mostrou uma diferença significante (p= 0,0260) entre as infecções pelo VD1 (p= 0,0644) e VD2 (p= 0,0249), em relação ao VD3, mas sem diferença entre os padrões (p= 0,2479). No Grupo 2 a prevalência e o padrão de ANA não mostraram correlação com o tipo de HTLV, embora tenha predominado indivíduos infectados pelo HTLV 1 (p= 0,0035) (76,7%); a maioria não apresentava sintomas clínicos (p= 0,0136), 36,7% mostrava doença compatível com PET/MAH, e a presença de ANA não mostrou diferença significativa entre sintomáticos e assintomáticos (p> 0,05). Não houve correlação de soropositividade com sexo entre os grupos. Concluiu-se que o quadro infeccioso é um importante desencadeador de respostas auto-imunes detectadas laboratorialmente, não se observando influencia nas manifestaçõe clínícas dos agravos. Estudos prospectivos, com controles destes casos, poderão trazer as respostas quanto a importância e significado dos resultados obtidos.

Avaliação clínica da sensibilidade pós-operatória em restaurações oclusais com 3 sistemas adesivos: 3 passos (Scotchbond MP Plus), 2 passos associado a dessensibilizante (Gluma Confort Bond + Dessensitizer) e de 1 passo-auto-condicionante simplificado (I Bond)

O objetivo desse estudo foi analisar clinicamente o comportamento de 60 restaurações oclusais, em relação à sensibilidade pós-operatória em cavidades oclusais em pré-molares e molares. Foram selecionados dentes considerados dentro da normalidade, após testes clínicos e radiográficos, onde cavidades de média profundidade e largura máxima de ½ da distancia entre os vértices de cúspides na área do istmo, eram requeridas. A profundidade da parede pulpar foi estabelecida em dentina pelo menos 1 mm além da junção amelodentinária. Os detalhes do preparo foram registrados por fotografia (digitalizadas), por moldagem com silicone de condensação, modelos de gesso. Esses cuidados foram tomados para que futuramente servissem como auxiliar de interpretação de resultados. As restaurações foram feitas sob isolamento absoluto, para evitarmos contaminação pela saliva e sangue. Em 20 preparos foram feitos procedimentos restauradores com sistema de 3 passos (Scotchbond MP Plus). Em outros 20 preparos foram feitos procedimentos restauradores com sistema de 2 passos associado a dessensibilizantes (Gluma Confort Bond + Dessensitizer). Em outros 20 preparos foram feitos procedimentos restauradores com sistema de 1 passo autocondicionante simplificado (I Bond). Os 60 dentes foram restaurados com a resina composta Filtek Supreme, por ser um material apropriado para dentes posteriores, por meio da técnica incremental. Após 48 horas e 7 dias os pacientes retornavam para o controle da sensibilidade pós-operatória. Inicialmente era obtido um relato do paciente, para em seguida serem realizados testes clínicos (térmico, pressão e percussão). Os dados foram tabelados e os resultados analisados. Não houve diferença na sensibilidade antes e após (48 horas e 7 dias) a colocação das restaurações para todos os grupos.

As funções do grupo de renormalização no modelo com auto-interação quártica fermiônica

Modelos com interações quárticas fermiônicas tem sido estudadas para clarificar aspectos conceituais e possíveis aplicações em teoria quântica de campos. Neste trabalho apresentamos a estrutura do grupo de renormalização no modelo de Nambu-Jona-Lasinio até a ordem de 1-loop. O modelo é não renormalizável perturbativamente, no sentido usual de contagem de potência, mas é tratado como uma teoria efetiva, válida numa escala de energia onde p << ^, sendo p o momento externo do loop e ^ um parâmetro de escala de massa que caracteriza o acoplamento do vértice não renormalizável. Esclarecemos a estrutura tensorial dos vértices de interação e calculamos as funções do grupo de renormalização. A análise dos pontos fixos da teoria também é apresentada e discutida usando o formalismo de redução das constantes de acoplamento proposto por Zimmermann. Encontramos a baixas eneergias a origem como ponto fixo infravermelho estável e um ponto fixo não trivial ultravioleta estável, indicando a consistência perturbativa se o momento é pequeno.

Processos de auto-regulação no curso de vida: controle primário e controle secundário

Este artigo discute conceitos relevantes à perspectiva do curso de vida, porém pouco difundidos no Brasil: controle primário e controle secundário. O primeiro se refere aos esforços que o indivíduo empreende para adaptar o ambiente às suas necessidades; o segundo, para se adaptar ao ambiente. Apresenta-se a formulação original dos conceitos como modelo de dois processos de controle, em oposição a modelos de processo único, como o do desamparo aprendido. Em seguida, discute-se revisão conceitual que trouxe modificação e ampliação para estes construtos, concebendo-os em um modelo bidimensional que articula controle primário e secundário com os conceitos de seleção e compensação. Nesse processo, apresentam-se contribuições no intuito de estimular a reflexão e expandir a discussão teórico-conceitual que envolve estes construtos.