Timing Calculations for a General N-Level Dodecagonal Space Vector Structure Using Only Reference Phase Voltages

Multilevel inverters with dodecagonal (12-sided polygon) voltage space vector (SV) structures have advantages like extension of linear modulation range, elimination of fifth and seventh harmonics in phase voltages and currents for the full modulation range including extreme 12-step operation, reduced device voltage ratings, lesser dv/dt stresses on devices and motor phase windings resulting in lower EMI/EMC problems, and lower switching frequency-making it more suitable for high-power drive applications. This paper proposes a simple method to obtain pulsewidth modulation (PWM) timings for a dodecagonal voltage SV structure using only sampled reference voltages. In addition to this, a carrier-based method for obtaining the PWM timings for a general N-level dodecagonal structure is proposed in this paper for the first time. The algorithm outputs the triangle information and the PWM timing values which can be set as the compare values for any carrier-based hardware PWM module to obtain SV PWM like switching sequences. The proposed method eliminates the need for angle estimation, computation of modulation indices, and iterative search algorithms that are typical in multilevel dodecagonal SV systems. The proposed PWM scheme was implemented on a five-level dodecagonal SV structure. Exhaustive simulation and experimental results for steady-state and transient conditions are presented to validate the proposed method.

Theoretical and Experimental Evaluation of Pulsating Torque Produced by Induction Motor Drives Controlled With Advanced Bus-Clamping Pulsewidth Modulation

This paper investigates possible reduction of pulsating torque in open-loop and vector-controlled induction motor drives through deployment of certain advanced bus-clamping pulsewidth modulation (ABCPWM) method. Toward this goal, a simple and machine-independent method is proposed to analyze the torque harmonic spectrum of a voltage source inverter fed induction motor, operated with any real-time pulsewidth modulation (PWM) method. The analytically evaluated torque harmonic spectra, pertaining to conventional space vector PWM (CSVPWM), bus-clamping PWM (BCPWM), and ABCPWM, are validated through simulation and experimental results. Theoretical and experimental studies bring out the superiority of the ABCPWM in terms of torque harmonics over CSVPWM and BCPWM. The magnitude of the dominant torque harmonic with the ABCPWM scheme is shown to be significantly lower than that with CSVPWM, over a wide range of speed. The rms torque ripple (i.e., total rms value of all harmonic torques) is lower with ABCPWM than with BCPWM over the entire range of speed.

High speed liquid crystal over silicon display based on the flexoelectro-optic effect.

One of the key technologies to evolve in the displays market in recent years is liquid crystal over silicon (LCOS) microdisplays. Traditional LCOS devices and applications such as rear projection televisions, have been based on intensity modulation electro-optical effects, however, recent developments have shown that multi-level phase modulation from these devices is extremely sought after for applications such as holographic projectors, optical correlators and adaptive optics. Here, we propose alternative device geometry based on the flexoelectric-optic effect in a chiral nematic liquid crystal. This device is capable of delivering a multilevel phase shift at response times less than 100 microsec which has been verified by phase shift interferometry using an LCOS test device. The flexoelectric on silicon device, due to its remarkable characteristics, enables the next generation of holographic devices to be realized.

Zinc oxide nanowire networks for macroelectronic devices

Highly transparent zinc oxide (ZnO) nanowire networks have been used as the active material in thin film transistors (TFTs) and complementary inverter devices. A systematic study on a range of networks of variable density and TFT channel length was performed. ZnO nanowire networks provide a less lithographically intense alternative to individual nanowire devices, are always semiconducting, and yield significantly higher mobilites than those achieved from currently used amorphous Si and organic TFTs. These results suggest that ZnO nanowire networks could be ideal for inexpensive large area electronics. © 2009 American Institute of Physics.

Building the perfect 3D hologram

A new liquid crystal device structure has been developed using a vertically grown Multi-Wall Carbon NanoTube (MWCNT) as a 3D electrode structure, which allows complicated phase only hologram to be displayed using conventional liquid crystal materials. The nanotubes act as an individual electrode sites that generate an electric field profile, dictating the refractive index profile with the liquid crystal cell. Changing the electric field applied makes it possible to tune the properties to modulate the light in an ideal kinoform. A perfect 3D image can be generated by a computer generated hologram by using the diffraction of the light from the hologram pixels to create an optical wave front that appears to come from 3D object. A multilevel phase modulating device based on nematic LC's is also under progress, which will be used with the LC/CNT devices on an LCOS backplane to project a full 3D image from the kinoform.

El sistema político rionegrino frente a la desnacionalización política: 1983-2011

Resumen: Las pautas que regulan la competencia por el acceso al poder son aspectos centrales para abordar el funcionamiento del sistema político democrático, las cuales se multiplican en un sistema federal o multinivel. Tras la apertura democrática el sistema político argentino redefinió su funcionamiento frente a la mayor autoridad de las provincias en materia de implementación de políticas públicas, recursos fiscales e independencia electoral respecto de la esfera nacional. La territorialización de la política (o desnacionalización) en parte explica los cambios sufridos por el bipartidismo nacional (PJ-UCR), el surgimiento de nuevos partidos políticos y la construcción de nuevas identidades políticas. Hasta el 2011, Río Negro fue de los pocos distritos con partido predominante diferente al partido predominante a nivel nacional, y el único que gobernó la Unión Cívica Radical de forma ininterrumpida desde 1983. El presente trabajo busca explorar el funcionamiento del sistema político rionegrino en el contexto de desnacionalización a partir de los siguientes interrogantes. ¿Cuán congruente o incongruente es el sistema de partido rionegrino al nacional? ¿Qué niveles registra la competencia partidaria en ambos sistemas? ¿Qué efectos tuvieron las reformas electorales sobre el funcionamiento del sistema de partidos subnacional en Río Negro? Dando respuesta a estas preguntas, este artículo busca aportar al estudio de la interaccion del sistema de partidos nacional y un sistema de partidos subnacional, en el marco de los sistemas políticos federales o multinivel

La percepción de la calidad en el sector de la mensajería urgente

[ES] Esta investigación muestra como, en el servicio de transporte urgente y mensajería, el operador público «Correos» es percibido con una calidad inferior a varios de sus competidores más cercanos: Seur, MRW y Nacex. A pesar de los esfuerzos realizados por esta entidad pública en la mejora de la calidad del servicio, éstos no se ven reflejados en las evaluaciones de los consumidores, al menos al mismo nivel que sus competidores. Estos resultados han sido obtenidos tras la utilización de diferentes metodologías, como la regresión ordinal, la comparación entre grupos o los modelos multinivel. Asimismo, diversas propuestas para futuras investigaciones son comentadas al final del estudio.

Diário da Constituinte [gravação de vídeo] : [programa n. 381]

Com a aprovação do Regimento Interno, ficam assim os trabalhos constitucionais: dia 6/01: publicação do novo Regimento, de 7 a 13 de janeiro, apresentação de emendas.Cada constituinte tem direito a 4 emendas. 14 a 20, o relator dá parecer sobre as emendas, 21 e 22, publicação do parecer, 23 a 25,tempo para pedido de destaques, 26, um dia para requerimento das preferências, 27 de janeiro, votação em Plenário. Aprovado o Regimento, os parlamentares já estão querendo inverter a ordem da votação no Plenário. Eles querem votar em primeiro lugar o mandato do Presidente e o Sistema de Governo. Hoje, durante a Sessão Plenária, já se começou a colher assinaturas para um projeto de resolução que altera a ordem de votação. A ideia está sendo bem recebida pelo grupo dos 32 e pelos partidos de esquerda. No Centrão, nem todos concordam com a antecipação da votação do sistema de governo e do mandato do Presidente. Já o líder do PMDB acha que a antecipação vai ajudar a aprovar a Constituinte mais rapidamente. Entre o Grupo do Entendimento, a antecipação ganha adeptos. O ministro do Exército, declarou que se houver eleições em 1988, eles deveriam ser gerais. Os constituintes reagem à declaração afirmando a soberania da Constituinte.

High-coherence hybrid Si/III-V semiconductor lasers

The relentlessly increasing demand for network bandwidth, driven primarily by Internet-based services such as mobile computing, cloud storage and video-on-demand, calls for more efficient utilization of the available communication spectrum, as that afforded by the resurging DSP-powered coherent optical communications. Encoding information in the phase of the optical carrier, using multilevel phase modulationformats, and employing coherent detection at the receiver allows for enhanced spectral efficiency and thus enables increased network capacity. The distributed feedback semiconductor laser (DFB) has served as the near exclusive light source powering the fiber optic, long-haul network for over 30 years. The transition to coherent communication systems is pushing the DFB laser to the limits of its abilities. This is due to its limited temporal coherence that directly translates into the number of different phases that can be imparted to a single optical pulse and thus to the data capacity. Temporal coherence, most commonly quantified in the spectral linewidth Δν, is limited by phase noise, result of quantum-mandated spontaneous emission of photons due to random recombination of carriers in the active region of the laser.

In this work we develop a generically new type of semiconductor laser with the requisite coherence properties. We demonstrate electrically driven lasers characterized by a quantum noise-limited spectral linewidth as low as 18 kHz. This narrow linewidth is result of a fundamentally new laser design philosophy that separates the functions of photon generation and storage and is enabled by a hybrid Si/III-V integration platform. Photons generated in the active region of the III-V material are readily stored away in the low loss Si that hosts the bulk of the laser field, thereby enabling high-Q photon storage. The storage of a large number of coherent quanta acts as an optical flywheel, which by its inertia reduces the effect of the spontaneous emission-mandated phase perturbations on the laser field, while the enhanced photon lifetime effectively reduces the emission rate of incoherent quanta into the lasing mode. Narrow linewidths are obtained over a wavelength bandwidth spanning the entire optical communication C-band (1530-1575nm) at only a fraction of the input power required by conventional DFB lasers. The results presented in this thesis hold great promise for the large scale integration of lithographically tuned, high-coherence laser arrays for use in coherent communications, that will enable Tb/s-scale data capacities.

Multiscale model reduction methods for deterministic and stochastic partial differential equations

Partial differential equations (PDEs) with multiscale coefficients are very difficult to solve due to the wide range of scales in the solutions. In the thesis, we propose some efficient numerical methods for both deterministic and stochastic PDEs based on the model reduction technique.

For the deterministic PDEs, the main purpose of our method is to derive an effective equation for the multiscale problem. An essential ingredient is to decompose the harmonic coordinate into a smooth part and a highly oscillatory part of which the magnitude is small. Such a decomposition plays a key role in our construction of the effective equation. We show that the solution to the effective equation is smooth, and could be resolved on a regular coarse mesh grid. Furthermore, we provide error analysis and show that the solution to the effective equation plus a correction term is close to the original multiscale solution.

For the stochastic PDEs, we propose the model reduction based data-driven stochastic method and multilevel Monte Carlo method. In the multiquery, setting and on the assumption that the ratio of the smallest scale and largest scale is not too small, we propose the multiscale data-driven stochastic method. We construct a data-driven stochastic basis and solve the coupled deterministic PDEs to obtain the solutions. For the tougher problems, we propose the multiscale multilevel Monte Carlo method. We apply the multilevel scheme to the effective equations and assemble the stiffness matrices efficiently on each coarse mesh grid. In both methods, the $\KL$ expansion plays an important role in extracting the main parts of some stochastic quantities.

For both the deterministic and stochastic PDEs, numerical results are presented to demonstrate the accuracy and robustness of the methods. We also show the computational time cost reduction in the numerical examples.

Control de convertidor DC/AC trifásico por eliminación selectiva de armónicos

[ES]El objetivo de este trabajo es el desarrollo de un sistema de control de un inversor trifásico mediante una modulación PWM, basada en la eliminación selectiva de armónicos. En este documento se describen las técnicas empleadas en los sistemas actuales, los métodos para implementar el sistema de control propuesto, las tareas a realizar durante el desarrollo del proyecto, una estimación económica y los resultados obtenidos. Con esto, se pretende demostrar que la eficiencia de la solución propuesta es mayor que la de los métodos actuales y que es posible implementarla de una manera sencilla.

Sistemas fotovoltaicos integrados ao perfil de uso da edificação

Nos últimos anos, o consumo de energia vem crescendo mundialmente nos grandes centros urbanos, e esforços na área de eficiência energética estão sendo implantados, a fim de reduzir o consumo no horário da ponta e interrupções da rede. O aproveitamento das fontes renováveis, como o fotovoltaico em uma edificação se torna um atrativo a mais para a matriz energética num momento em que o país prima pela universalização dos serviços de energia e a classificação de edifícios comerciais, de serviço e públicos, além dos residenciais quanto à eficiência energética através do Procel Edifica (RTQ-C e RTQ-R). Os sistemas fotovoltaicos podem configurar perfis de uso nas edificações de modo a gerar energia para consumo próprio ou ligado à rede e ainda ter influência na arquitetura do prédio com revestimento: os perfis podem está em telhados, fachadas ou janelas, amenizando em alguns casos a carga térmica no prédio com sombreamento arquitetônico. Hoje, com o avanço da tecnologia no setor de armazenagem é possível, o atendimento com segurança e eficiência a uma edificação ou direcionar esta armazenagem a uma demanda específica como o atendimento à demanda de ciclo profundo, tais como, iluminação externa e recarga de veículos elétricos. Partindo da premissa de sistemas interruptos de energia, UPS, uso de fonte secundária como FV, baterias e Flywheel é apresentado uma forma de melhor gerenciar a energia armazenada, podendo estender a vida útil da bateria e conseqüentemente de todo o sistema fotovoltaico na edificação. Esta forma de armazenar energia proporciona um serviço de uso contínuo sem percepção das interrupções da rede com garantia de 20 anos, tal qual o módulo fotovoltaico, com esta proposta as perdas de energia elétrica na edificação serão atenuadas, pois a eletricidade será utilizada de forma eficiente e inteligente. O ponto de partida do estudo de caso no prédio do IBAM são os sistemas fotovoltaicos com geração distribuída (mini-redes) conectados à rede que são instalados para fornecer energia ao consumidor, complementando a quantidade de energia demandada, caso haja algum aumento do consumo de energia na edificação, ou ainda utilizar o sistema fotovoltaico na hora da ponta e interrupções do sistema da rede no período fora da ponta. A estocagem inercial por meio do Flywheel tem um papel fundamental nesta mini-rede (Flywheel, bateria VRLA, UPS, inversor e STS), pois a sua utilização pode ser apontada como uma inovação tecnológica quanto à regulação de tensão no sistema de energia elétrica, além de preparar a edificação para o smart-grid. Esta configuração de acumulação de energia permitiu a analise do deslocamento desta energia armazenada para o consumo no horário de ponta, mudando o conceito de sistemas fotovoltaicos autônomos no meio urbano e rural no país. Este conceito de armazenagem se confirma então como um aporte na eficiência de energia na edificação, podendo carrear economia de energia substancial, além de proporcionar uma confiabilidade no serviço de energia, com um baixo retorno do investimento e com uma garantia de funcionamento com pequena ou nenhuma manutenção durante o período de vida de 20 anos.

Um estudo da atenção primária à saúde mediante o indicador: Internações por condições sensíveis à atenção ambulatorial (CSAA)

A Atenção Primária à Saúde - APS é reconhecida como o nível fundamental e porta de entrada do sistema de atenção à saúde, sendo o lugar adequado onde pode ser atendida e resolvida a maior parte dos problemas de saúde. É considerada pela OMS como a principal proposta de modelo assistencial. Essa importância da APS leva a necessidade de pesquisas avaliativas dos seus resultados para adequação e melhoria de políticas e planos de ação delineados em relação à mesma. Pesquisas internacionais e nacionais são realizadas, nas quais indicadores relativos às atividades hospitalares estão sendo empregados com o objetivo de medir resultados como efetividade e acesso da APS. Um desses indicadores, desenvolvido por John Billings da Universidade de Nova York, na década de 90, consiste nas condições pelas quais as internações hospitalares por Condições Sensíveis à Atenção Ambulatorial (CSAA) deveriam ser evitadas caso os serviços da APS fossem efetivos e acessíveis. Utilizando-se o SIH-AIH/2008 e a lista brasileira de Internações por Condições Sensíveis a Atenção Primária, publicada em 2008, a proposta do presente trabalho é a de estudar os cuidados primários à saúde baseando-se nas ICSAA, na área urbana da cidade de Juiz de Fora-MG. Buscou-se responder sobre os efeitos que ocorrem nessas internações a partir das características individuais dos pacientes, das características das Unidades Básicas de Saúde-UBS (infraestrutura, produção e modelos assistenciais) e das condições sócio-econômicas/ambientais das áreas cobertas por UAPS e descobertas (sem UAPS), com a utilização de modelos multiníveis logísticos com intercepto aleatório. Buscou-se conhecer, também, a distribuição espacial das taxas padronizadas por idade das ICSAA nessas áreas e suas associações com as variáveis contextuais, utilizando-se ferramentas da análise espacial. Os resultados do presente trabalho mostraram que a porcentagem de internações por CSAA, foi de 4,1%. Os modelos assistenciais ESF e o Modelo Tradicional, base da organização da atenção primária no Brasil, não apresentaram no município, impacto significativo nas ICSAA, somente na forma de áreas descobertas tendo como referência as áreas cobertas. Também não foram significativas as variáveis de infraestrutura e produção das UAPS. Os efeitos individuais (idade e sexo) nas ICSAA foram significativos, apresentando probabilidades de significância menores que 1%, o mesmo acontecendo com o Índice de Desenvolvimento Social-IDS, que contempla as condições sociais, econômicas e ambientais das áreas analisadas. A distribuição espacial das taxas padronizadas por idade apresentou padrão aleatório e os testes dos Multiplicadores de Lagrange não foram significativos indicando o modelo de regressão clássico (MQO) como adequado para explicar as taxas em função das variáveis contextuais. Para a análise conjunta das áreas cobertas e descobertas foram fatores de risco: a variável econômica (% dos domicílios com renda até 2 SM), áreas descobertas tendo como referência as áreas cobertas e a região nordeste do município. Para as áreas cobertas as variáveis de produção das UAPS, econômica e a região nordeste apresentaram como fator de risco para as taxas de internação por CSAA.

Segmentação e classificação de imagens destinadas ao mapeamento digital do Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO)

Na perspectiva ambiental, o Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO) é o Parque Nacional mais pesquisado no Brasil e configura-se como uma importante Unidade de Conservação inserida no estado do Rio de Janeiro, devido à sua importância ambiental para o estado. Localizado em quatro municípios da região serrana: Teresópolis, Petrópolis, Magé e Guapimirim foi constatado que essa área tem passado por alguns problemas, relativamente recentes, de ocupação desordenada devido à expansão urbana em sua vizinhança caracterizada por pressão antrópica. Através do processamento de imagens digitais, mais especificamente as etapas de segmentação e classificação, foi possível ilustrar o processo de ocupação humana por meio de documentos cartográficos. Além de estes processos possibilitarem a geração de mapas de uso da Terra e cobertura vegetal, com o intuito de auxiliar e dar fomento à execução de atividades, o mapeamento digital configura-se numa importante ferramenta para a análise ambiental, contribuindo para o posterior zoneamento da área de estudo. Adotaram-se classes temáticas de uso e ocupação da Terra com o propósito de permitir a classificação das imagens digitais trabalhadas. São elas: afloramento rochoso, área urbana, agricultura e vegetação. Estudos foram feitos no sentido de indicar e explorar as funcionalidades das ferramentas SPRING e DEFINIENS e resultados foram comparados a partir do uso de imagens LANDSAT, CBERS, SPOT e IKONOS chegando-se a resultados de que no sistema SPRING, os melhores parâmetros a serem escolhidos foram similaridade 10 e área 400. Já para o sistema DEFINIENS, constatou-se que o processo de segmentação multinível permitiu o alcance de resultados mais rápidos, do ponto de vista computacional, do que o processo de segmentação único utilizado normalmente entre os sistemas de processamento de imagens digitais como o SPRING. Já sob a ótica do processo de classificação de imagens, a pesquisa constituiu em avaliar este mecanismo por meio de dois indicadores: o de exatidão/acurácia e o índice Kappa. Neste sentido, observaram-se tendências de melhores resultados no sistema SPRING.

Optimization and Control of Power Flow in Distribution Networks

Climate change is arguably the most critical issue facing our generation and the next. As we move towards a sustainable future, the grid is rapidly evolving with the integration of more and more renewable energy resources and the emergence of electric vehicles. In particular, large scale adoption of residential and commercial solar photovoltaics (PV) plants is completely changing the traditional slowly-varying unidirectional power flow nature of distribution systems. High share of intermittent renewables pose several technical challenges, including voltage and frequency control. But along with these challenges, renewable generators also bring with them millions of new DC-AC inverter controllers each year. These fast power electronic devices can provide an unprecedented opportunity to increase energy efficiency and improve power quality, if combined with well-designed inverter control algorithms. The main goal of this dissertation is to develop scalable power flow optimization and control methods that achieve system-wide efficiency, reliability, and robustness for power distribution networks of future with high penetration of distributed inverter-based renewable generators.

Proposed solutions to power flow control problems in the literature range from fully centralized to fully local ones. In this thesis, we will focus on the two ends of this spectrum. In the first half of this thesis (chapters 2 and 3), we seek optimal solutions to voltage control problems provided a centralized architecture with complete information. These solutions are particularly important for better understanding the overall system behavior and can serve as a benchmark to compare the performance of other control methods against. To this end, we first propose a branch flow model (BFM) for the analysis and optimization of radial and meshed networks. This model leads to a new approach to solve optimal power flow (OPF) problems using a two step relaxation procedure, which has proven to be both reliable and computationally efficient in dealing with the non-convexity of power flow equations in radial and weakly-meshed distribution networks. We will then apply the results to fast time- scale inverter var control problem and evaluate the performance on real-world circuits in Southern California Edison’s service territory.

The second half (chapters 4 and 5), however, is dedicated to study local control approaches, as they are the only options available for immediate implementation on today’s distribution networks that lack sufficient monitoring and communication infrastructure. In particular, we will follow a reverse and forward engineering approach to study the recently proposed piecewise linear volt/var control curves. It is the aim of this dissertation to tackle some key problems in these two areas and contribute by providing rigorous theoretical basis for future work.