Projetos de controladores para sistemas de potência utilizando LMI'S

A presente dissertação tem como objetivo estudar e aprimorar métodos de projetos de controladores para sistemas de potência, sendo que esse trabalho trata da estabilidade dinâmica de sistemas de potência e, portanto, do projeto de controladores amortecedores de oscilações eletromecânicas para esses sistemas. A escolha dos métodos aqui estudados foi orientada pelos requisitos que um estabilizador de sistemas de potência (ESP) deve ter, que são robustez, descentralização e coordenação. Sendo que alguns deles tiveram suas características aprimoradas para atender a esses requisitos. A abordagem dos métodos estudados foi restringida à análise no domínio tempo, pois a abordagem temporal facilita a modelagem das incertezas paramétricas, para atender ao requisito da robustez, e também permite a formulação do controle descentralizado de maneira simples. Além disso, a abordagem temporal permite a formulação do problema de projeto utilizando desigualdades matriciais lineares (LMI’s), as quais possuem como vantagem o fato do conjunto solução ser sempre convexo e a existência de algoritmos eficientes para o cálculo de sua solução. De fato, existem diversos pacotes computacionais desenvolvidos no mercado para o cálculo da solução de um problema de inequações matriciais lineares. Por esse motivo, os métodos de projeto para controladores de saída buscam sempre colocar o problema na forma de LMI’s, tendo em vista que ela garante a obtenção de solução, caso essa solução exista.

O ensino de história: a sala de aula como espaço de produção histórica

Este trabalho pretende apresentar e discutir o ensino da disciplina “História” na sala de aula através dos livros didáticos e dos conteúdos curriculares do ensino de primeiro e de segundo grau das escolas do Rio de Janeiro, num momento – anos setenta e oitenta – caracterizado como de transição sócio-política e pedagógica. O objetivo principal deste trabalho é evidenciar a importância da sala de aula como esforço a ser vivido com criatividade. Nossa hipótese central de trabalho compreende questões de metodologia da História pois busca promover a produção histórica dos alunos como possibilidade de resgate de sua cidadania. Apresenta um quadro comparativo das orientações teórico-metodológicas que influenciando novas visões e uma preocupações de relações entre práticas e saberes tem uma fundamental importância. Apresenta uma experiência pedagógica, de constituição de material bibliográfico e documental histórico, desenvolvida em conjunto com alunos em unidades escolares do município do Rio de Janeiro. Utilizamos, neste trabalho, documentação produzida pela autora desta dissertação, por alunos e bibliografia selecionada.

Racionalidade limitada na decisão de consumo de etanol no Brasil: um estudo para o período de 2001 até 2011

Os estudos sobre consumo de etanol para veículos leves no Brasil geram bastante interesse para pesquisadores de diversas partes do mundo, dada a possibilidade de investigar características chaves sobre o comportamento do consumidor desse produto. Esta dissertação propõe um estudo que estima a equação de demanda de etanol no Brasil com o objetivo de investigar a existência de inércia na decisão de consumo, que neste trabalho chamaremos de hábito. Foi ajustado um modelo econométrico em dois estágios com dados mensais da ANP, utilizando-se variáveis instrumentais que controlaram a endogeneidade dos preços, para procurar evidências empíricas sobre a influência da inércia na decisão de consumo. Os estados foram classificados em termos das paridades de preço etanol-gasolina (próximos ou distantes do valor de 70%) e em termos de renda (ricos ou pobres). A análise foi dividida em dois períodos para se capturar a influência da entrada da frota flex-fuel na economia brasileira. Por fim foram construídos cenários baseados em médias móveis (para o cálculo das paridades de preço dos combustíveis) para investigar a influência do hábito na decisão de consumo. Concluiu-se que há diferenças significativas nos valores das elasticidades-preço próprias e cruzadas entre os dois períodos estudados e para as diferentes faixas de paridades de preços e classificação de renda. Evidências da influência da inércia na decisão do consumo foram encontradas apenas para os estados classificados como ricos, pois se encontrou diferenças nas magnitudes das elasticidades de preços entre faixas de paridade apenas ao se considerar os critérios de maior estabilidade no tempo, fornecendo indícios de que consumidores desses estados são capazes de adotar uma opção menos vantajosa (em termos de rendimento) como consequência da inércia na decisão de consumo. Para os estados classificados como pobre isto não foi evidenciado.

Sensores de pressão em fibra óptica para o estudo dos fenómenos da percolação da água em solos

Dada a necessidade de obtermos sistemas monitorizados com elevada precisão, de grande durabilidade e resistentes às condições atmosféricas, surgiu a possibilidade de aplicação das fibras ópticas como sensores para monitorização de pressão. Nesse contexto, as fibras “hetero-core” (fibra óptica composta por uma fibra multimodo entre duas fibras ópticas monomodo) e a utilização de lentes GRIN (“GRaded INdex”) em conjunto com superfícies reflectoras permitem a determinação da pressão e são objecto de estudo desta dissertação. Em termos de aplicação, o objectivo principal desta tese de mestrado foi de proporcionar o projecto e desenvolvimentos da medida de pressão em 48 pontos para um tanque de estudo dos fenómenos de percolação da água nos solos e que é pertencente à Secção de Geotecnia do Departamento de Engenharia Civil da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto. Inicialmente, foi caracterizado um sistema contendo uma fibra “hetero-core” à qual foi aplicada uma curvatura, com auxílio de uma carruagem micrométrica. Este sistema permitiu a simulação do mesmo efeito de aplicação de pressão à fibra “hetero-core”. Na configuração seguinte, usou-se um OTDR (“Optical Time Domain Reflectometer”) para visualização e registo das perdas encontradas durante o processo de dobrar e esticar da fibra “hetero-core”. Ao longo deste registo, várias configurações foram testadas até ser encontrada a cabeça sensora com melhor comportamento para monitorizar a pressão. A multiplexagem foi conseguida ao colocar dois sensores em série, sendo cada um deles constituído por uma fibra “hetero-core” colocada no fundo de um tubo de água disposto verticalmente. Com a adição da água no tubo de água, a curvatura na fibra “hetero-core” aumentava, notando-se claramente que as perdas também subiam. Os resultados obtidos nesta configuração foram bastante satisfatórios permitindo a independência entre os dois sensores dispostos em série. Posteriormente, foi testada uma nova configuração sensora, o sensor de fibra óptica para monitorização de pressão foi construído com recurso a uma lente GRIN e uma superfície reflectora. Esta lente, disposta diante de um espelho, permitiu emitir e captar luz de um determinado comprimento de onda devido à reflexão do sinal luminoso no espelho. Com sucessivos incrementos, afastou-se e aproximou-se a lente ao espelho, registando-se e observando-se as perdas de potência obtidas com auxílio do OTDR. Também para esta configuração foi testada a multiplexagem de vários sensores, tendo sido utilizadas as seguintes opções: um acoplador de 2:1; um acoplador 4:1 e um comutador óptico. Verificou-se que a utilização de um comutador óptico é o melhor caso para a monitorização de pressão de múltiplos sensores. A multiplexagem com recurso ao comutador foi possível, uma vez que permitia a medição independente de cada sensor de pressão num determinado tempo. Com este resultado, é possível monitorizar 48 sensores com recurso ao OTDR, multiplexados temporalmente. Toda esta implementação prática da dissertação foi realizada nas instalações da Unidade de Optoelectrónica e Sistemas Electrónicos no INESC Porto, onde foram caracterizados e estudados sensores com diferentes características que poderão ser lidas neste documento. A componente teórica foi efectuada na Universidade da Madeira.

Availability of soil water under tillage systems, mulch management and citrus rootstocks

The increased availability of soil water is important for the management of non-irrigated orange orchards. The objective of this study was to evaluate the availability of soil water in a Haplorthox (Rhodic Ferralsol) under different tillage systems used for orchard plantation, mulch management and rootstocks in a "Pera" orange orchard in northwest Parana, Brazil. An experiment in a split-split-plot design was established in 2002, in an area cultivated with Brachiaria brizantha grass in which three tillage systems (no tillage, conventional tillage and strip-tillage) were used for orchard plantation. This grass was mowed twice a year between the rows, representing two mulch managements in the split plots (no mulching and mulching in the plant rows). The split-split-plots were represented by two rootstocks ("Rangpur" lime and "Cleopatra" mandarin). The soil water content in the plant rows was evaluated in the 0-20 cm layer in 2007 and at 0-20 and 20-40 cm in 2008-2009. The effect of soil tillage systems prior to implantation of orange orchards on soil water availability was less pronounced than mulching and the rootstocks. The soil water availability was lower when "Pera" orange trees were grafted on "Cleopatra" mandarin than on "Rangpur" lime rootstocks. Mulching had a positive influence on soil water availability in the sandy surface layer (020 cm) and sandy clay loam subsurface (20-40 cm) of the soil in the spring. The production of B. brizantha between the rows and residue disposal in the plant rows as mulch increased water availability to the "Pera" orange trees.

Análise teórica e experimental de superfícies seletivas de freqüência e suas aplicações em antenas planares

This work presents a theoretical and numerical analysis of structures using frequency selective surfaces applied on patch antennas. The FDTD method is used to determine the time domain reflected fields. Applications of frequency selective surfaces and patch antennas cover a wide area of telecommunications, especially mobile communications, filters and WB antennas. scattering parameters are obteained from Fourier Transformer of transmited and reflected fields in time domain. The PML are used as absorbing boundary condition, allowing the determination of the fields with a small interference of reflections from discretized limit space. Rectangular patches are considered on dielectric layer and fed by microstrip line. Frequency selective surfaces with periodic and quasi-periodic structures are analyzed on both sides of antenna. A literature review of the use of frequency selective surfaces in patch antennas are also performed. Numerical results are also compared with measured results for return loss of analyzed structures. It is also presented suggestions of continuity to this work

Non-destructive determination of photosynthetic pigments in the leaves of castor oil plants

Objetivou-se com o presente trabalho, estabelecer a relação entre os pigmentos fotossintéticos extraídos em DMSO e as leituras obtidas no clorofilômetro portátil ClorofiLOG® 1030, gerando modelos matemáticos capazes de predizer os teores de clorofila e de carotenóides em folhas de mamoneira. O trabalho foi conduzido na Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) Algodão, situada em Campina Grande, Estado da Paraíba, em outubro de 2010. Para a análise indireta, foi utilizado um equipamento portátil, sendo realizada a leitura em discos foliares com diferentes tonalidades de verde, sendo feita, nesses mesmos discos, a determinação da clorofila pelo método clássico. Para a extração da clorofila, utilizaram-se 5 mL de dimetilsulfóxido (DMSO), a qual foi mantida em banho-maria a 70ºC, por 30 minutos, e retirou-se 3 mL da alíquota para leitura em espectrofotômetro nos comprimentos de onda de 470, 646 e 663 nm. Os dados foram submetidos à análise da variância e regressão polinomial. A leitura obtida no clorofilômetro portátil foi a variável dependente, e os pigmentos fotossintéticos determinados pelo método clássico foi a variável independente. Os resultados indicaram que o clorofilômetro portátil ClorofiLOG® 1030, associado a modelos matemáticos, permitiu estimar a concentração dos pigmentos fotossintéticos, exceto a clorofila b, com alta precisão, com economia de tempo e com reagentes normalmente utilizados nos procedimentos convencionais.

Simulação numérica do fluxo hídrico subterrâneo na bacia hidrográfica do Rio Pitimbu RN

Urban centers in Pitimbu Watershed use significant groundwater sources for public supply. Therefore, studies in Dunas Barreiras aquifer are relevant to expand knowledge about it and help manage water resources in the region. An essential tool for this management is the numerical modeling of groundwater flow. In this work, we developed a groundwater flow model for Pitimbu Watershed, using the Visual Modflow, version 2.7.1., which uses finite difference method for solving the govern equation of the dynamics of groundwater flow. We carried out the numerical simulation of steady-state model for the entire region of the basin. The model was built in the geographical, geomorphological and hydrogeological study of the area, which defined the boundary conditions and the parameters required for the numerical calculation. Owing to unavailability of current data based on monitoring of the aquifer it was not possible to calibrate the model. However, the simulation results showed that the overall water balance approached zero, therefore satisfying the equation for the three-dimensional behavior of the head water in steady state. Variations in aquifer recharge data were made to verify the impact of this contribution on the water balance of the system, especially in the scenario in which recharge due to drains and sinks was removed. According to the results generated by Visual Modflow occurred significantly hydraulic head lowering, ranging from 16,4 to 82 feet of drawdown. With the results obtained, it can be said that modeling is performed as a valid tool for the management of water resources in Pitimbu River Basin, and to support new studies

Calibração de um equipamento de TDR para medida de umidade de solos

Este estudo visou à obtenção das curvas de calibração de um equipamento de TDR (Time Domain Reflectometry) em cinco solos da região de Piracicaba, SP, e testou a adequação da calibração interna do equipamento e das curvas genéricas de calibração. As curvas ajustadas, em cada solo separadamente, apresentaram coeficientes de determinação (R²) da ordem de 0,99, e a curva ajustada para o conjunto de dados dos cinco solos apresentou R² = 0,976. A análise de erros-padrão de estimativa mostrou que as curvas genéricas não se prestam às aplicações mais sensíveis, tais como na determinação absoluta do conteúdo de água do solo. Os testes de comparação entre as curvas ajustadas, a curva genérica e a curva embutida no equipamento mostraram que a primeira é superior às demais. O estudo mostrou, também, que a curva de calibração embutida no equipamento é inadequada para as determinações de umidade nos cinco solos estudados.

Numerical simulation of the liquid phase in SnO2 thin film deposition by sol-gel-dip-coating

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Numerical simulation of drop impact and jet buckling problems using the eXtended Pom-Pom model

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Numerical solution of the eXtended Pom-Pom model for viscoelastic free surface flows

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

DC and AC side harmonics in CCC converters

The capacitor-commutated converter (CCC) has frequently been used in the conception of HVDC systems connected to busbars with low short circuit level. This alternative arrangement, in substitution to the conventional ones, guarantees less sensitive operational conditions to problems related with the commutation failure in the inverters besides supplying part of the reactive energy to be compensated. Studies related with its performance in steady and transient states have been presented in several works, however its behavior as harmonic source is still little explored. This work presents preliminary studies focusing the generation of characteristic harmonics by this type of converter. Subjects related with the amplification of the harmonic magnitudes are investigated and compared considering similar arrangements of conventional static converters (LCC) and CCC schemes. It is also analyzed the harmonic generation on the dc side of the installation and its influence on the ac side harmonics. The results are obtained from simulations in the time domain in PSpice environment and they clearly illustrate the operational differences between the L CC and the CCC schemes with regard to characteristic harmonic generation.

Representação de linhas de transmissão por meio de variáveis de estado levando em consideração o efeito da freqüência sobre os parâmetros longitudinais

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

Efficient procedure to evaluate electromagnetic transients on three-phase transmission lines

This paper presents a hybrid way mixing time and frequency domain for transmission lines modelling. The proposed methodology handles steady fundamental signal mixed with fast and slow transients, including impulsive and oscillatory behaviour. A transmission line model is developed based on lumped elements representation and state-space techniques. The proposed methodology represents an easy and practical procedure to model a three-phase transmission line directly in time domain, without the explicit use of inverse transforms. The proposed methodology takes into account the frequency-dependent parameters of the line, considering the soil and skin effects. In order to include this effect in the state matrices, a fitting method is applied. Furthermore the accuracy of proposed the developed model is verified, in frequency domain, by a simple methodology based on line distributed parameters and transfer function related to the input/output signals of the lumped parameters representation. In addition, this article proposes the use of a fast and robust analytic integration procedure to solve the state equations, enabling transient and steady-state simulations. The results are compared with those obtained by the commercial software Microtran (EMTP), taking into account a three-phase transmission line, typical in the Brazilian transmission system.