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.

Modelo dinâmico da coluna lombar humana, com solicitação de esforço postero-anterior: análise com rigidez viscoelástica não linear

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

DESIGN OF MICROIRRIGATION SYSTEMS IN SLOPING LANDS USING LINEAR PROGRAMMING

Quando a área a ser irrigada apresenta um elevado gradiente de declive na direção das linhas de derivação, uma opção de dimensionamento é o uso de tubulações com vários diâmetros para economizar no custo e também para manter a variação de pressão dentro dos limites desejados. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo de programação linear para dimensionar sistemas de irrigação por microaspersão com linhas de derivação com mais de um diâmetro e operando em declive, visando a minimização do custo anualizado da rede hidráulica e do custo anual com energia elétrica, além de assegurar que a máxima variação de carga hidráulica na linha será respeitada. Os dados de entrada são: configuração da rede hidráulica do sistema de irrigação, custo de todos os componentes da rede hidráulica e custo da energia. Os dados de saída são: custo anual total, diâmetro da tubulação em cada linha do sistema, carga hidráulica em cada ponto de derivação e altura manométrica total. Para ilustrar a potencialidade do modelo desenvolvido, ele foi aplicado em um pomar de citros no Estado de São Paulo, Brasil. O modelo demonstrou ser eficiente no dimensionamento do sistema de irrigação quanto à obtenção da uniformidade de emissão desejada. O custo anual com bombeamento deve ser considerado no dimensionamento de sistemas de irrigação por microaspersão porque ele gera menores valores de custo anual total quando comparado com a mesma alternativa que não considera aquele custo.

Aeroelastic stability analysis using linear matrix inequalities

The present work describes an alternative methodology for identification of aeroelastic stability in a range of varying parameters. Analysis is performed in time domain based on Lyapunov stability and solved by convex optimization algorithms. The theory is outlined and simulations are carried out on a benchmark system to illustrate the method. The classical methodology with the analysis of the system's eigenvalues is presented for comparing the results and validating the approach. The aeroelastic model is represented in state space format and the unsteady aerodynamic forces are written in time domain using rational function approximation. The problem is formulated as a polytopic differential inclusion system and the conceptual idea can be used in two different applications. In the first application the method verifies the aeroelastic stability in a range of air density (or its equivalent altitude range). In the second one, the stability is verified for a rage of velocities. These analyses are in contrast to the classical discrete analysis performed at fixed air density/velocity values. It is shown that this method is efficient to identify stability regions in the flight envelope and it offers promise for robust flutter identification.

Controle robusto chaveado de sistemas lineares variantes no tempo com aplicação em falhas estruturais

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Avaliação experimental de um sistema não linear para extração de energia através de vibrações utilizando material piezelétrico

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Elements of Non-Linear Hamiltonian Dynamics

In this paper we present a set of generic results on Hamiltonian non-linear dynamics. We show the necessary conditions for a Hamiltonian system to present a non-twist scenario and from that we introduce the isochronous resonances. The generality of these resonances is shown from the Hamiltonian given by the Birkhof-Gustavson normal form, which can be considered a toy model, and from an optic system governed by the non-linear map of the annular billiard. We also define a special kind of transport barrier called robust torus. The meanders and shearless curves are also presented and we show the most robust shearless barrier associated with the rotation numbers.

A cross-sectional electromyography assessment in linear scleroderma patients

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

Working postures of dental students: ergonomic analysis using the Ovako Working Analysis System and Rapid Upper Limb Assessment

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

Quantization of unstable linear scalar fields in static spacetimes

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

Application of passive control to energy harvester efficiency using a nonideal portal frame structural support system

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

Effect of Pursed-Lip Breathing in Patients With COPD: Linear and Nonlinear Analysis of Cardiac Autonomic Modulation

Objective: The aim of the present study was to evaluate the effect of pursed-lip breathing (PLB) on cardiac autonomic modulation in individuals with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) while at rest. Methods: Thirty-two individuals were allocated to one of two groups: COPD (n = 17; 67.29 +/- 6.87 years of age) and control (n = 15; 63.2 +/- 7.96 years of age). The groups were submitted to a two-stage experimental protocol. The first stage consisted of the characterization of the sample and spirometry. The second stage comprised the analysis of cardiac autonomic modulation through the recording of R-R intervals. This analysis was performed using both nonlinear and linear heart rate variability (HRV). In the statistical analysis, the level of significance was set to 5% (p = 0.05). Results: PLB promoted significant increases in the SD1, SD2, RMSSD and LF (ms(2)) indices as well as an increase in alpha(1) and a reduction in alpha(2) in the COPD group. A greater dispersion of points on the Poincare plots was also observed. The magnitude of the changes produced by PLB differed between groups. Conclusion: PLB led to a loss of fractal correlation properties of heart rate in the direction of linearity in patients with COPD as well as an increase in vagal activity and impact on the spectral analysis. The difference in the magnitude of the changes produced by PLB between groups may be related to the presence of the disease and alterations in the respiration rate.

A Multi-Stage Stochastic Non-Linear Model for Reactive Power Planning Under Contingencies

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

Transmission network expansion planning for the Colombian electrical system: Connecting the Ituango hydroelectric power plant

The hydroelectric power plant Hidroltuango represents a major expansion for the Colombian electrical system (with a total capacity of 2400 MW). This paper analyzes the possible interconnections and investments involved in connecting Hidroltuango, in order to strengthen the Colombian national transmission system. A Mixed Binary Linear Programming (MBLP) model was used to solve the Multistage Transmission Network Expansion Planning (MTEP) problem of the Colombian electrical system, taking the N-1 safety criterion into account. The N-1 safety criterion indicates that the transmission system must be expanded so that the system will continue to operate properly if an outage in a system element (within a pre-defined set of contingencies) occurs. The use of a MBLP model guaranteed the convergence with existing classical optimization methods and the optimal solution for the MTEP using commercial solvers. Multiple scenarios for generation and demand were used to consider uncertainties within these parameters. The model was implemented using the algebraic modeling language AMPL and solved using the commercial solver CPLEX. The proposed model was then applied to the Colombian electrical system using the planning horizon of 2018-2025. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.