Controle preditivo robusto baseado em desigualdades matriciais lineares aplicado a um sistema de tanques acoplados

This work deals with an on-line control strategy based on Robust Model Predictive Control (RMPC) technique applied in a real coupled tanks system. This process consists of two coupled tanks and a pump to feed the liquid to the system. The control objective (regulator problem) is to keep the tanks levels in the considered operation point even in the presence of disturbance. The RMPC is a technique that allows explicit incorporation of the plant uncertainty in the problem formulation. The goal is to design, at each time step, a state-feedback control law that minimizes a 'worst-case' infinite horizon objective function, subject to constraint in the control. The existence of a feedback control law satisfying the input constraints is reduced to a convex optimization over linear matrix inequalities (LMIs) problem. It is shown in this work that for the plant uncertainty described by the polytope, the feasible receding horizon state feedback control design is robustly stabilizing. The software implementation of the RMPC is made using Scilab, and its communication with Coupled Tanks Systems is done through the OLE for Process Control (OPC) industrial protocol

Terapêutica com doses profiláticas de sulfato ferroso como medida de intervenção no combate à carência de ferro em crianças atendidas em unidades básicas de saúde

Objetivou-se testar a terapêutica com doses profiláticas de sulfato ferroso no combate à anemia carencial ferropriva, em 620 crianças de 4 a 36 meses de idade, atendidas em duas unidades de saúde do Município de São Paulo, Brasil. As crianças foram submetidas a coleta de sangue para dosagem de hemoglobina. em seguida, foi prescrito dosagem de 12 mg/dia de ferro elementar, por 30 dias. Observou-se que 25% dos menores de 6 meses apresentaram níveis de hemoglobina inferiores a 11,0 g/dl. As maiores ocorrências de anemia foram detectadas entre os 9 e 23 meses de idade (50,0%). Decorrido o prazo, apenas 37,4% das crianças com anemia e 52,4% das não anêmicas retornaram para reavaliação. Das 299 que foram reavaliadas, somente 157 (52,5%) receberam a medicação corretamente. A freqüência de hemoglobinas inferiores a 9,5 g/dl caiu de 17,1% no início, para 8,1% ao final da intervenção. Por outro lado, o percentual de crianças com hemoglobinas superiores a 12,0 g/dl subiu de 13,4%, para 33,4%. As que receberam a suplementação férrica de forma correta registraram queda nos índices de anemia sensivelmente maior que a observada naquelas suplementadas de forma incorreta. Concluiu-se que a terapêutica com doses profiláticas de sulfato ferroso, apesar de se mostrar eficiente na recuperação dos níveis de hemoglobina, apresenta sérios entraves do ponto de vista operacional.

An approach of optimal sensitivity applied in the tertiary loop of the automatic generation control

This paper proposes an approach of optimal sensitivity applied in the tertiary loop of the automatic generation control. The approach is based on the theorem of non-linear perturbation. From an optimal operation point obtained by an optimal power flow a new optimal operation point is directly determined after a perturbation, i.e., without the necessity of an iterative process. This new optimal operation point satisfies the constraints of the problem for small perturbation in the loads. The participation factors and the voltage set point of the automatic voltage regulators (AVR) of the generators are determined by the technique of optimal sensitivity, considering the effects of the active power losses minimization and the network constraints. The participation factors and voltage set point of the generators are supplied directly to a computational program of dynamic simulation of the automatic generation control, named by power sensitivity mode. Test results are presented to show the good performance of this approach. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

An evaporative and desiccant cooling system for air conditioning in humid climates

Evaporative cooling operates using water and air as working fluids. It consists in water evaporation, through the passage of an airflow, thus decreasing the air temperature. This system has a great potential to provide thermal comfort in places where air humidity is low, being, however, less efficient where air humidity is high. A way to solve this problem is to use dehumidifiers to pre-conditioning the process air. This paper presents a system that can be used in humid climates coupling desiccant dehumidification equipment to evaporative coolers. The paper shows, initially, the main characteristics of the evaporative cooling and of the adsorption dehumidification systems. Later on the coupled systems, in which occurs a dehumidification by adsorption in a counter flow rotary heat exchanger following the evaporate cooling of the air in evaporative coolers, are analyzed. The thermodynamic equations of state are also presented. Following, this paper analyzes some operation parameters such as: reactivation temperature, R/P relationship (reactivation air flow/ process air flow) and the thermodynamic conditions of the entering air flow. The paper shows the conditions for the best operation point, with regard to thermal comfort conditions and to the energy used in the process. In addition this paper presents an application of the system in different climate characteristics of several tropical and equatorial cities. Copyright © 2005 by ABCM.

Optimization of multipulse converters with delta and Y-differential connections

This work presents a study regarding the optimization of multipulse converters. A general expression for the connection (Δ or Y) for both 12 and 18-pulses is obtained and describes the output voltages on the secondary windings, depending on the voltage reference from the primary. These generalized expressions allows choosing different ratios between input and output voltages and as result an optimum operation point for the converter can be calculated. Considering Δ-connected converters the optimum point occurs when the magnetic core of the autotransformer processes 18% and 17% of the output power for 12 and 18-pulses, respectively. For Y-connected converters the optimum point occurs when the kVA rating is 13% and 18% for 12 and 18-pulses, respectively. Based on these results magnetic elements can be calculated and designed leading to a great weight and volume reduction and also to lower costs and losses. Finally an analysis is made to improve the kVA rating of the transformers for 12 and 18 pulses converters. © 2009 IEEE.

Flujo de potencia AC descentralizado para sistemas de potencia multi-área usando un método de descomposición basado en relajación Lagrangiana

A decentralized solution method to the AC power flow problem in power systems with interconnected areas is presented. The proposed methodology allows finding the operation point of a particular area without explicit knowledge of network data of adjacent areas, being only necessary to exchange border information related to the interconnection lines between areas. The methodology is based on the decomposition of the first-order optimality conditions of the AC power flow, which is formulated as a nonlinear programming problem. A 9-bus didactic system, the IEEE Three Area RTS-96 and the IEEE 118 bus test systems are used in order to show the operation and effectiveness of the distributed AC power flow.

Projeto e simulação de um sistema de controle via LMIs da produção de vapor de uma caldeira aquatubular

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Projeto e implementação com chaveamento de reguladores fuzzy Takagi-Sugeno para um conjunto de pontos de operação

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Fluxo de carga continuado considerando o controle de intercâmbio entre áreas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Alocação ótima de reguladores de tensão em sistemas de distribuição de energia elétrica radiais usando uma formulação linear inteira mista. -

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo dos efeitos da compensação em derivação no desempenho dinâmico e transitório dos SEE sob o enfoque de energia transitória

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Controle de movimentos de pacientes paraplégicos utilizando modelos fuzzy T-S

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise da estabilidade estática de tensão de sistemas elétricos de potência usando uma rede neural baseada na teoria da ressonância adaptativa

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Projeto de um controlador Fuzzy Takagi-Sugeno para uma estação de tratamento de esgoto por lodos ativados

Este trabalho propõe o projeto de um controlador Fuzzy do tipo Takagi-Sugeno em uma estação de tratamento de esgoto por lodos ativados. Este tipo de tratamento ocorre na presença de oxigênio, pois microorganismos aeróbios presentes no licor misto irão proporcionar a remoção tanto da matéria carbonácea quanto nutrientes formados por compostos à base de nitrogênio. O controlador atua via mecanismo de aeração e foi projetado para interpolar os ganhos proporcionais e integrativos de três controladores fixos locais que, por sua vez, foram projetados a partir da linearização de um modelo contínuo de balanço de massa de oxigênio. O controlador auxiliará manter a concentração de oxigênio dissolvido desejável na faixa de operação do processo para que ocorra a nitrificação, reação química de oxiredução que transforma amônio em nitrito, que é fundamental para o sucesso do processo, e poderá também economizar energia elétrica utilizada pelo mecanismo de aeração. Os ensaios foram realizados via simulação computacional em quatro cenários idealizados comparando o desempenho do controlador fuzzy e o desempenho de um controlador fixo projetado em um ponto de operação diferente do qual se utilizou como valor de referência na planta. Ao aplicar um degrau no valor de referência estabelecido no cenário de análise, observou-se o tempo de subida, o tempo de acomodação e o erro em regime. Após os ensaios, observou-se que o desempenho do controlador fuzzy nos quesitos tempo de subida e tempo de acomodação em relação ao controlador fixo foi melhor, enquanto nos quesitos sobressinal e erro em regime foi semelhante. Após as análises, concluiu-se que a estratégia de controle escolhida neste trabalho é viável, pois de acordo com o valor auferido de oxigênio dissolvido na entrada da planta, o controlador fuzzy irá interpolar os ganhos proporcionais e integrativos de um controlador fixo projetado na vizinhança deste valor e assim, atuar de forma bastante satisfatória.

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.