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.

Reaproveitamento de lama vermelha na obtenção de compostos do tipo hidrotalcita do sistema (Zn-Ni-Cu/Fe-Al)-SO4

Compostos do tipo hidrotalcita, também conhecidos como hidróxidos duplos lamelares (HDLs), do sistema (Zn-Ni-Cu/Fe-Al)-SO₄ foram obtidos por meio de co-precipitação a pH variável (crescente) utilizando lama vermelha (LV) como material de partida devido a sua elevada porcentagem de Fe³⁺ e Al³⁺. Para tal estudo, a LV, previamente caracterizada por FRX e DRX, foi submetida à abertura ácida com HCl_conc. e H₂SO₄ 2N. Para os HDLs obtidos, foram avaliados a influência do tipo de cátion bivalente, da variação do pH de síntese (pH 5, 7, 8, 9, 10 e 12) e da variação de razão molar teórica r = M^II/M^III (2, 3 e 4) na sua estrutura cristalina mediante as seguintes técnicas de caracterização: DRX, FT-IR, MEV/EDS, TG/ATD. Os resultados FRX revelaram que a LV é composta principalmente por Fe₂O₃ (32,80%), Al₂O₃ (19,83%), SiO₂ (18,14%) e Na₂O (11,55%). DRX corrobora os resultados da análise química, visto que foram identificados os minerais: hematita, goethita, gibbsita, sodalita, calcita, anatásio e quartzo. Zn-HDLs mostraram que a o aumento de pH de síntese colabora para um melhor ordenamento cristalino do material, uma vez que os picos se tornam melhor definidos, culminando com a melhor condição experimental em pH 9 e r = 3, cujo HDL foi identificado como o mineral natroglaucocerinita (d~11 Ǻ). Nesses valores de pH, a incorporação de SO₄^2- no espaçamento interlamelar foi favorecida apesar da competição com o CO₂ presente no ar atmosférico no momento da síntese. FT-IR também indica a presença do sulfato. As análises por MEV revelam a presença de cristais muito finos e pequenos, > 2μm, de forma hexagonal que pela análise via EDS indicaram, em sua composição, os elementos Na, Zn, Fe, Al, S, C e O. TG/ATD evidenciaram quatro etapas de perda de massa: desidratação, desidroxilação, desoxidenação e dessulfatação, para os HDLs com melhor ordenamento cristalino. Para os materiais menos cristalinos, as duas primeiras etapas ocorrem simultaneamente. Ni-HDLs apresentaram três picos com posições próximas às do mineral carrboydita a partir de pH igual a 7. No entanto, a partir de pH 9, surge hematita como uma fase acessória. Também há disputa entre os ânions SO₄^2- e CO₃^2- no espaço interlamelar, visto que os valores de espaçamento basal d diminuem (de aproximadamente 9,5 até 7,8 Ǻ). Tal fato também foi observado pelo FT-IR. As análises por MEV mostraram aglomerados de minerais anédricos menores que 2μm que, via EDS indicaram composição Ni, Fe, Al, S, C e O. As análises de TG/ATD apresentaram o mesmo comportamento do sistema anterior, evidenciaram as etapas de desidratação, desidroxilação, desoxigenação e dessulfatação e, para os materiais menos cristalinos, as duas primeiras etapas também ocorrem simultaneamente. Cu-HDLs, em valores de pH entre 7 e 10, não cristalizaram a fase HDL tal qual verificada para os sistemas contendo zinco ou níquel. O cobre distorce a estrutura do octaedro causando o chamado Efeito Jahn-Teller: distorção tetraédrica no ambiente octaédrico. As análises por FT-IR apresentaram o mesmo comportamento dos sistemas anteriores, apesar de o material se apresentar amorfo via DRX. O MEV também revela aglomerados amorfos que, de acordo com o EDS, indicaram em sua composição os elementos Cu, Fe, Al, S, C e O. As análises de TG/ATD apresentaram o mesmo comportamento que os materiais menos cristalinos dos dois sistemas anteriores, para os quais as etapas de desidratação e desidroxilação ocorreram simultaneamente. Mt-HDLs (mistura de Zn²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺), apresentaram comportamento semelhante aos HDLs de níquel, com quatro picos em posições próximas aos da carrboydita a partir de pH igual a 7. A disputa entre sulfato e carbonato também se repete, visto que os valores de espaçamento basal d diminuem (de aproximadamente 9,5 até 7,9 Ǻ), o que também pode ser notado nos espectros de FT-IR. O MEV dessas amostras também apresentaram aglomerados com tamanhos menores que 2μm e, via EDS, indicaram em sua composição os elementos Zn, Cu, Ni, Fe, Al, S, C e O. Aqui também o comportamento das curvas TG/ATD foi semelhante aos materiais pouco cristalinos obtidos anteriormente.

Er3+-doped Y2O3 obtained by polymeric precursor: Synthesis, structure and upconversion emission properties

The relentless pursuit for materials containing rare earth ions with photoluminescent properties has led to several studies with applications in the development of new technologies. The main focus of this work is the preparation of Er3+-doped polycrystalline Y2O3 with photoluminescent properties using PEG as an organic precursor and heat-treated at different temperatures. The methodology used in this synthesis is highly attractive due to its high feasibility for improved technology and low cost for preparing materials. The behavior of the viscous resin has been evaluated and the final compounds exhibited the formation of a cubic polycrystalline phase, which is able to support variations in Er3+ doping concentrations up to 10 mol%, without significant changes in the polycrystalline parameters. The values of the nanocrystallite size calculated by Scherrer's equation showed direct dependence on the heat-treatment temperature as well as the Er3+ concentration. Intense emission in the visible region under excitation at 980 nm was attributed to an upconversion phenomenon assigned to the intraconfigurational f-f transitions of Er3+ ions. The upconversion mechanism was investigated and it was demonstrated that the higher intense emission in the red region in comparison to the emission in the green region is related to the crystallite size. The studies about the intensity showed the dependence of upconversion emission of power source, indicating that two-photon are responsible for the green and red photoluminescence. These polycrystalline materials exhibit properties that make them promising for use in solar energy systems, C-telecom band or solid-state laser devices. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

Coordination of construction behavior in the termite Procornitermes araujoi: structure is a stronger stimulus than volatile marking

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Perspectives on the use of lakes and ponds as model systems for macroecological research

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Grander system: A new technology to reduce surface tension of adhesive systems in dentistry

Background. Reduced surface tension of liquids results in higher surface wetting ability and diffusivity by the substrate. Objectives. The objective of this study was to evaluate the influence of the Grander Technology in reducing the surface tension of adhesive systems. Methods. Two adhesive systems (self-etch and total-etch) were modified by physical contact with the Grander system Flexible unit to revitalize water, for 48 h. Surface tension of adhesive systems and water in normal and grander-modified conditions was measured with a goniometer. Results. The results showed a reduction of surface tension for all conditions grander-modified between 3-15%. Conclusions. Grander Technology was effective in reducing the surface tension of the Single Bond and Clearfil SE Bond adhesive systems. Clinical significance. Grander technology was employed to restructure the molecular structure of water-based adhesive systems, which can increase their wetness capacity and therefore ensure a greater diffusibility.

Energy and hydraulic efficiency in conventional water supply systems

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

Silicone insulators of power transmission lines with a variable inorganic load concentration: Electrical and physiochemical analyses

Polymeric insulation is an increasing tendency in projects and maintenance of electrical networks for power distribution and transmission. Electrical power devices (e. g., insulators and surge arresters) developed by using polymeric insulation presents many advantages compared to the prior power components using ceramic insulation, such as: a better performance under high pollution environment; high hydrophobicity; high resistance to mechanical, electrical and chemical stresses. The practice with silicone insulators in polluted environments has shown that the ideal performance is directly related to insulator design and polymer formulation. One of the most common misunderstandings in the design of silicone compounds for insulators is the amount of inorganic load used in their formulation. This paper attempts to clarify how the variation of the inorganic load amount affects physicochemical characteristics of different silicone compounds. The physicochemical evaluation is performed from several measurements, such as: density, hardness, elongation, tensile strength. In addition, the evaluation of the physicochemical structure is carried out using infrared test and scanning electronic microscopy (SEM). The electrical analysis is performed from the electric tracking wheel and erosion test, in agreement with the recommendation of the International Electrotechnical Commission (IEC). (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Leakage detection in water pipe networks using electromechanical impedance (EMI) based technique

The electromechanical impedance (EMI) technique has been successfully used in structural health monitoring (SHM) systems on a wide variety of structures. The basic concept of this technique is to monitor the structural integrity by exciting and sensing a piezoelectric transducer, usually a lead zirconate titanate (PZT) wafer bonded to the structure to be monitored and excited in a suitable frequency range. Because of the piezoelectric effect, there is a relationship between the mechanical impedance of the host structure, which is directly related to its integrity, and the electrical impedance of the PZT transducer, obtained by a ratio between the excitation and the sensing signals.This work presents a study on damage (leaks) detection using EMI based method. Tests were carried out in a rig water system built in a Hydraulic Laboratory for different leaks conditions in a metallic pipeline. Also, it was evaluated the influence of the PZT position bonded to the pipeline. The results show that leaks can effectively be detected using common metrics for damage detection such as RMSD and CCDM. Further, it was observed that the position of the PZT bonded to the pipes is an important variable and has to be controlled.

Artificial Immune Systems Applied to the Analysis of Structural Integrity of a Building

This paper presents the application of artificial immune systems for analysis of the structural integrity of a building. Inspired by a biological process, it uses the negative selection algorithm to perform the identification and characterization of structural failure. This paper presents the application of artificial immune systems for analysis of the structural integrity of a building. Inspired by a biological process, it uses the negative selection algorithm to perform the identification and characterization of structural failure. This methodology can assist professionals in the inspection of mechanical and civil structures, to identify and characterize flaws, in order to perform preventative maintenance to ensure the integrity of the structure and decision-making. In order to evaluate the methodology was made modeling a two-story building and several situations were simulated (base-line condition and improper conditions), yielding a database of signs, which were used as input data for the negative selection algorithm. The results obtained by the present method efficiency, robustness and accuracy.

The effects of the C-terminal amidation of mastoparans on their biological actions and interactions with membrane-mimetic systems

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

Pluronics F-127/L-81 Binary Hydrogels as Drug-Delivery Systems: Influence of Physicochemical Aspects on Release Kinetics and Cytotoxicity

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

Evolutionary History of the PER3 Variable Number of Tandem Repeats (VNTR): Idiosyncratic Aspect of Primate Molecular Circadian Clock

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

Patch size, shape and edge distance influences seed predation in a keystone palm in tropical rainforests

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Zoologia) - IBRC

Effect of moisture on dental enamel in the interaction of two orthodontic bonding systems

OBJECTIVE: The purpose of this study was to assess by means of scanning electron microscopy (SEM) the remaining adhesive interface after debonding orthodontic attachments bonded to bovine teeth with the use of hydrophilic and hydrophobic primers under different dental substrate moisture conditions. MATERIAL AND METHODS: Twenty mandibular incisors were divided into four groups (n=5). In Group I, bracket bonding was performed with Transbond MIP hydrophilic primer and Transbond XT adhesive paste applied to moist substrate, and in Group II a bonding system comprising Transbond XT hydrophobic primer and adhesive paste was applied to moist substrate. Brackets were bonded to the specimens in Groups III and IV using the same adhesive systems, but on dry dental enamel. The images were qualitatively assessed by SEM. RESULTS: The absence of moisture in etched enamel enabled better interaction between bonding materials and the adamantine structure. The hydrophobic primer achieved the worst micromechanical interlocking results when applied to a moist dental structure, whereas the hydrophilic system proved versatile, yielding acceptable results in moist conditions and excellent interaction in the absence of contamination. CONCLUSION: The authors assert that the best condition for the application of primers to dental enamel occurs in the absence of moisture.