Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-08-05T14:27:22Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_.pdf: 1522093 bytes, checksum: bb2928d81ecdfb4d866a999cf07f0b76 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-05T14:27:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_.pdf: 1522093 bytes, checksum: bb2928d81ecdfb4d866a999cf07f0b76 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / CNPq / A escolha de uma estratégia adequada de manutenção para os sistemas produtivos de uma organização é um pré-requisito para a sua efetividade. Destaca-se que esta escolha é um processo decisório que utiliza modelos matemáticos para encontrar uma estratégia que otimize a relação custo-benefício das ações de manutenção. Tal estratégia deve levar em conta períodos para a execução das intervenções, bem como a existência de metas de produção. Embora seja comum a inclusão de paradas para manutenção entre períodos de operações dos sistemas nos planos de produção, geralmente aqueles modelos ignoram a finitude da duração de tais paradas; o mesmo acontece com relação à escassez dos recursos de manutenção. Entretanto, esses fatores restringem a quantidade de ações que podem ser executadas a cada parada e, portanto, não devem ser desprezados. Em virtude disso, é necessário identificar, dentre as ações de manutenção passíveis de serem executadas no sistema, aquelas que são críticas para seu(s) indicador(es) de performance. Isso é uma prerrogativa dos modelos de manutenção seletiva. Não obstante, a resolução desses modelos é tarefa árdua, já que problemas combinatórios necessitam de métodos heurísticos para serem solucionados. Neste trabalho, ambas as necessidades foram trabalhadas. O fim principal da investigação foi contribuir com os modelos de manutenção seletiva dedicados a sistemas orientados a múltiplas missões. Para isso, expandiu-se um modelo de manutenção seletiva voltado a sistemas orientados a multimissões e desenvolveu-se um algoritmo genético para resolver o problema. Estes foram postos à prova em uma aplicação numérica. Atestados a efetividade do método e a aplicabilidade do modelo, fez-se análises de sensibilidade e formulou-se modelos alternativos. Ainda se fez recomendações para a canalização de esforços em trabalhos futuros. No todo, a pesquisa configura-se como tendo natureza básica e aplicada, bem como caráter explicativo. Quanto à abordagem, é quantitativa e utiliza o método da modelagem e simulação. / The choice of a suitable maintenance strategy for productive systems of an organization is a requirement for its effectiveness. It is emphasized that this choice is a decision-making process that uses mathematical models to find a strategy that optimizes the cost-effectiveness of maintenance actions. This strategy must take into account periods for the implementation of assistance, as well as the existence of production goals. Although it is common to include maintenance downtime between periods of systems operations in production schedules, generally those models ignore the finite length of these stops; the same applies regarding to the shortage of maintenance resources. However, these factors constrain the number of actions that can be performed at each break and, therefore, should not be neglected. As a result, it is necessary to identify, among the maintenance actions that can be performed on the system, those that are critical to the performance indicator(s). This is a prerogative of selective maintenance models. Nevertheless, the resolution of these models is a difficult task, as combinatorial problems require heuristic methods to be solved. In this work, both requirements were addressed. The main purpose of the research was to contribute to the selective maintenance models dedicated to multiple mission’s oriented systems. For this it has been expanded a multiple mission oriented maintenance model and was developed a genetic algorithm for solving the problem. These were tested in a numerical application. Attested the effectiveness of the method and the applicability of the model, a sensitivity analysis were performed and alternative models were developed. Still it has made recommendations for concentrating efforts in future work. Overall, the research is characterized as having basic and applied nature, as well as explanatory character. As for the approach, it is quantitative and uses the modeling and simulation method.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-05-24T12:54:55Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tese mar 1.pdf: 2548372 bytes, checksum: e5acdc58a26dcd7f9102954cb7d402dc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-24T12:54:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tese mar 1.pdf: 2548372 bytes, checksum: e5acdc58a26dcd7f9102954cb7d402dc (MD5) Previous issue date: 2016-06-06 / Um dos principais problemas ambientais nos países industrializados está relacionado a liberação no meio ambiente de gases formadores de chuva ácida. A quantidade desses gases lançada para atmosfera é controlada pela legislação ambiental que vem se tornando cada vez mais restritiva. Vários são os processos aplicados a indústria capazes de remover esses contaminantes de correntes advindas de processos industriais. Dentre esses, destaca-se o processo SNOX® da Haldor Topsoe®, o qual é capaz de remover NOX e SOX de efluentes gasosos industriais, visando enquadrar a concentração desses gases dentro dos parâmetros exigidos pela legislação ambiental. A remoção desses gases é realizada por um reator constituído por dois leitos catalíticos, distintos, em série. O primeiro leito catalítico é constituído por um catalisador de estrutura monolítica, nesse ocorre a reação de redução do NOX. Enquanto que, o segundo leito é constituído por um catalisador em formato de anéis de Rashig, e nesse ocorre a oxidação do SO2. Neste trabalho foi modelado e simulado o comportamento dinâmico de um reator de abatimento de emissões atmosféricas nas condições operacionais similares a um reator de uma unidade SNOX®. Cada um dos leitos catalíticos que compõem o reator foi modelado e validado separadamente. No primeiro leito além da reação de redução do NO também considerou-se a reação de oxidação do SO2, esse modelo matemático foi simulado e avaliado nas condições operacionais apresentadas em Tronconni et al. (1998). No segundo leito catalítico do reator considerou-se apenas que a reação de oxidação do SO2 acontecia no leito, o modelo matemático do leito de oxidação foi simulado e avaliado nas condições operacionais apresentadas em Almqvist et al. (2008). Ambos os modelos apresentaram bom ajuste aos dados experimentais com erros entre 2 e 11%. Com isso, os dois modelos foram acoplados num código computacional e simulados nas condições operacionais do reator SNOX® mostrado em Schoubye e Jensen (2007). O primeiro leito catalítico teve um incremento na temperatura ao longo do reator de 9°C e a conversão de NO foi de 92%, a região de entrada do primeiro leito foi a região com maior quantidade de sítios catalíticos ocupados pela amônia. Já no segundo leito catalítico a conversão do SO2 foi de 96%. Como parte do estudo de modelagem e simulação do reator, técnicas de análise de sensibilidade global foram aplicadas, determinando-se o grau de dependência de parâmetros específicos sobre: as concentrações de NO, NH3 e SO3, no primeiro leito do reator, e as concentrações de SO2 e SO3 no segundo leito. Determinou-se que dentre os parâmetros avaliados o que teve maior influência sobre as concentrações de saída de ambos os leitos foi o comprimento do leito. A partir do modelo matemático desenvolvido neste trabalho também foram gerados dados para inferir as concentrações de NO e SO3 na saída do reator, que foi realizada através de redes neurais e máquinas de vetor de suporte. Verificou-se que a performance da estimação realizada pelas redes neurais se assemelha a das máquinas de vetor de suporte. / One of the main environmental problems in industrialized countries is related to release into the forming gas environment of acid rain. The amount of greenhouse gases released into the atmosphere is controlled by the environmental legislation, that is becoming increasingly restrictive. Several processes are applied to industry to remove these contaminants from currents resulting from industrial processes. Among these, there is the SNOX® Haldor Topsoe process, which is capable of removing NOx and SOx from industrial emissions, aiming to frame the concentration of these gases within the parameters required by environmental legislation. The removal of these gases is conducted by the process reactor consisting of two catalytic beds distinct in series. The first catalyst bed has a monolithic catalyst structure, in it occurs the reduction reaction of NOx. The second bed has a catalyst with shape of cylindrical rings, in this bed occurs the oxidation of SO2. In this work was modeled and simulated the dynamic behavior of atmospheric emissions abatement reactor in similar operating conditions to a reactor of a SNOX® unit. Each of the catalyst beds, that it make up the reactor, was modeled and validated separately. In the first bed was considered the reactions of reduction of NO and oxidation of SO2, this mathematical model was simulated and evaluated in the operating conditions presented in Tronconni et al. (1998). In the second catalytic bed was considered that only the reaction of oxidation SO2 occurred in the bed, the mathematical model of the oxidation bed was simulated and evaluated in operating conditions presented in Almqvist et al. (2008). Both models showed good fit to the experimental data with error between 2-11%. Thus, the two models had been written in computer code and simulated in reactor operating conditions SNOX® shown on Schoubye and Jensen (2007). The first catalyst bed had an increase in temperature along it of 9 ° C and the conversion of NO was 92%. In the first bed, the inlet region was the region with larger amount of catalytic sites occupied by ammonia. On the second catalytic bed, the SO2 conversion was 96,6%. As part of the modeling and simulation study for reactor the global sensitivity analysis techniques were applied aiming to determine the influence of some parameters over the concentrations of NO, NH3 and SO3 in the bed of catalytic reduction of NO and the concentration SO2 and SO3 in SO2 oxidation bed. From this study it was determined that among the evaluated parameters which it had the greatest influence on the output levels of the first reactor bed was the length of this bed. From the mathematical model developed in this paper we were also generated data to infer the concentrations of NO and SO3 in the reactor outlet, which was performed by neural networks and support vector machines. It was found that the performance of infer carried out by the neural network resembles to the performance of support vector machines.

Orientador: Prof. Dr. Júlio Carlos Teixeira / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2017. / Neste trabalho, foi proposto um novo método para analisar o efeito da intermitência do vento em sistemas elétricos de potência. O método estocástico proposto baseia-se no fluxo de potência ótimo e em técnicas de análise de sensibilidade. Essas técnicas são aplicadas em uma ferramenta computacional capaz de alocar a energia intermitente com uma técnica de busca exaustiva com baixo tempo de computação. A metodologia foi aplicada nos sistemas de distribuição de 34 e 70 barras. Os resultados foram comparados com a alocação de energia fixa considerando a potência média associada a três condições distintas: à velocidade média do vento; ao fator de capacidade do gerador e à potência máxima do gerador. Estes resultados mostraram que um método estocástico que considera cada valor da velocidade do vento é necessário para determinar o barramento correto para alocar energia eólica intermitente. / In this work, a new method for analyzing the effect of the wind intermittency in electric power systems is proposed. The proposed stochastic method is based on the optimal power flow and sensitivity analysis techniques. These techniques are applied on a computational tool capable of allocating the intermittent energy with an exhaustive search technique with low computation time. The methodology was applied in the distribution systems of 34 and 70 buses. The results are compared with fixed power allocation considering the mean power of three different conditions: the average wind speed; the generator capacity factor and the maximum generator power. They showed that a stochastic method that considers each value of wind speed is necessary to determine the correct bus to allocate intermittent wind power.

Orientador: Walmir de Freitas Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-17T00:33:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ayres_HugoMurici_D.pdf: 4725835 bytes, checksum: 6d41278e02826905a36d4c10199daaae (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A instalação e a operação de geradores de médio porte conectados em sistemas de distribuição de energia elétrica demandam a análise de vários aspectos técnicos. As principais metodologias existentes são baseadas em repetidos cálculos de fluxo de carga e de curto-circuito para se obter os locais e níveis de geração permitidos para a instalação desses geradores sem que haja violações de qualquer restrição técnica em regime permanente. Embora essas análises sejam bastante precisas, tais estudos quantitativos não trazem informações adicionais para realizar o gerenciamento técnico dos impactos advindos de múltiplos geradores, ou seja, determinar o grau de influência de cada gerador em determinados quesitos técnicos de forma que estes sejam penalizados ou recompensados de acordo. Adicionalmente, essas metodologias requerem um elevado número de homens-horas e esforço computacional para realizar a análise. Esta tese de doutorado apresenta novas metodologias de análise do impacto de geradores distribuídos em sistemas de distribuição de energia elétrica considerando aspectos técnicos de operação em regime permanente. Com base em matrizes de sensibilidades obtidas a partir da resolução de um único fluxo de carga para o caso base e do cálculo de uma matriz impedância, os métodos propostos permitem determinar a máxima potência que esses geradores podem exportar para o sistema respeitando os limites de regulação de tensão, capacidade de corrente dos condutores e capacidade de interrupção de correntes de curto-circuito dos dispositivos de proteção ou de condução transitória dos cabos. Com simples operações matriciais, o impacto de novas instalações de geradores distribuídos pode ser diretamente estimado para diferentes níveis de demanda, modo de operação dos geradores e níveis de geração dos mesmos. Além disso, tais métodos baseados em sensibilidades permitem que fatores de responsabilidade sejam prontamente calculados, os quais quantificam o impacto percentual de cada gerador em determinados quesitos técnicos. Tais índices numéricos podem ser utilizados por engenheiros de empresas concessionárias de energia para penalizar ou recompensar os produtores de energia que contribuem para a degradação ou não de algum tipo de limite ou restrição operativa dos sistemas de distribuição. Visto que os métodos propostos são baseados em extrapolação de métodos linearizados, seus resultados foram comparados com aqueles obtidos via repetidos cálculos de fluxo de carga e de corrente de curto-circuito, sendo que tal comparação comprova que os resultados obtidos com os métodos aproximados são precisos / Abstract: The installation and operation of medium generators in electrical distribution systems demand the analysis of several technical aspects. The main methodologies are based on repetitive power flow and short-circuit calculations in order to obtain the locations and generation levels allowed for the connection of theses generators without violating any technical constraint of steady-state operation. Although these analyses are very precise, such quantitative studies do not bring further information to suitably manage the technical impacts due to multiple generators, that is, the determination of individual generator influence on the technical aspects so that they can be penalized or rewarded in a proper manner. Moreover, these methodologies require a high number of man-hours and processing time. This Ph.D. thesis presents new methodologies for analysis of the impact of distributed generation connected to electrical distribution systems taking into account technical aspects of steady-state operation. Based on sensitivities matrices obtained from only one power flow solution and from one impedance matrix calculation, the proposed methods allow the determination of the maximum power that these generators can export to the grid regarding the voltage regulation, feeder current limits and short-circuit current limits. With simple matrix operations, the impact of adding new generators at any bus of the grid, with any capacity, and any operating mode (leading, lagging or unitary power factor) can be estimated for different power demand. Moreover, such methods based on sensitivities permit a rapid calculation of responsibility factors, which quantify the individual impact of each generator in the technical aspects under analysis. Such indices can be used by electric utility managers and distribution engineers to penalize or reward the electricity producers who depreciate or not the power quality, by violating any limit or operational constraint of the distribution systems. Since these methodologies are based on linearized methods, the results are compared with those obtained by repetitive power flow and short-circuit current calculations. The comparison reveals that the results from the linearized methods are accurate / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Marco Lucio Bittencourt / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-06T20:24:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_CarlosEduardoLeite_D.pdf: 2868659 bytes, checksum: 90d7fda0b66989796767d36726984af4 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: No presente trabalho, tem-se como objetivo realizar a otimizacao topológica em problemas de elasticidade envolvendo não-linearidade geométrica (grandes deslocamentos e rotações) e não-linearidade de material, no caso, hiperelasticidade não-linear quasi-incompressível, aplicando o conceito de Análise de Sensibilidade Topológica (AST) através de uma formulação Lagrangiana total. A AST é caracterizada por uma função escalar, denominada Derivada Topológica, que fornece para cada ponto do domínio de definição do problema a sensibilidade de uma determinada função quando um pequeno furo é criado no domínio. Assim, considerando a impossibilidade em se obter uma solução analítica para os problemas considerados no presente trabalho, uma expressão aproximada da Derivada Topológica é obtida através de uma análise assintótica numérica para o problema envolvendo somente não-linearidade geométrica e posteriormente para o problema envolvendo hiperelasticidade não-linear quasi-incompressível. Resultados numéricos para ambos os tipos de problema e as limitações quanto à aplicabilidade da Derivada Topológica aproximada obtida para tais problemas são apresentados / Abstract: The aim of the present work is to optimize the topology of elasticity problems with geometric nonlinearities (large displacement and rotation) and material nonlinearities, in this case, nonlinear nearly-incompressible hyperelasticity applying the concept of Topological Sensitivity Analysis (TSA) and a total Lagrangian formulation. The TSA results in a scalar function, denominated Topological Derivative, that gives for each point of the domain the sensitivity of a given cost function when a small hole is created. As an analytical solution is impossible for the considered problems in the present work, an approximated expression for the Topological Derivative is obtained by numerical asymptotic analysis first for geometric nonlinearities and after for nonlinear nearly-incompressible hyperelasticity. Numerical results for both problems and the limitations of the approximated Topological Derivative are presented. / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientadores: Veronica Andrea Gonzales-Lopez, Laura Leticia Ramos Rifo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-08T04:30:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SantosJunior_JamesDeanOliveirados_M.pdf: 1844173 bytes, checksum: 122644f8bc0dedaaa7d7633d9b25eb9c (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Em inferência bayesiana lidamos com informações provenientes dos dados e com informações a priori. Eventualmente, um ou mais outliers podem causar um conflito entre as fontes de informação. Basica!llente, resolver um conflito entre as fontes de informações implica em encontrar um conjunto de restrições tais que uma das fontes domine, em certo sentido, as demais. Têm-se utilizado na literatura distribuições amplamente aceitas como sendo de cauda pesada para este fim. Neste trabalho, mostramos as relações existentes entre alguns resultados da teoria de conflitos e as distribuições de caudas pesadas. Também mostramos como podemos resolver conflitos no caso locação utilizando modelos subexponenciais e como utilizar a medida credence para resolver problemas no caso escala / Abstract: In bayesian inference we deal with information proceeding from the data and prior information. Eventually, one ar more outliers can cause a conflict between the sources information. Basically, to decide a conflict between the sources of information implies in finding a set of restrictions such that one of the sources dominates, in certain sense, the outher. Widely distributions have been used in literature as being of heavy tailed for this end. In this work, we show the relations between some results of the theory of conflicts and the heavy tailed distributions. Also we show how we can decide a conflicts in the location case using subexponential models and how to use the measure credence to decide problems in the scale case / Mestrado / Inferencia Bayesiana / Mestre em Estatística

Orientador: Maria Cristina Dias Tavares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e Computação / Made available in DSpace on 2018-08-08T12:51:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinheiro_MichelGonA§alves_M.pdf: 1094075 bytes, checksum: 1c9863b695ee82d8312c89c87f94085b (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho apresenta uma extensa análise de sensibilidade dos parâmetros elétricos longitudinais e transversais de uma linha de transmissão trifásica em função da freqüência. Uma linha real de 440 kV foi utilizada como base para as análises. Considerando determinadas hipóteses simplificadoras, foram calculados os parâmetros elétricos da linha: resistência, indutância e capacitância no domínio da freqüência. Esses parâmetros foram apresentados em termos das parcelas das matrizes primitivas, das matrizes reduzidas e componentes modais. Na análise de sensibilidade variaram-se as seguintes características da linha: diâmetros dos cabos pára-raios, diâmetros dos condutores fase, altura dos condutores, distância horizontal entre as fases, espaçamento vertical dos sub-condutores dos feixes das fases externas. Para cada variação observou-se o comportamento dos parâmetros elétricos em função da freqüência, em termos das parcelas das matrizes primitivas e em termos dos modos. Também foi observado o fator de aterramento e foram estimados os aumentos de potência natural em função das variações realizadas. As linhas com elevada potência natural (LPNE) foram avaliadas no âmbito da análise efetivada / Abstract: In this work a large sensitivity analysis of longitudinal and transversal electrical parameters of a three-phase transmission line in frequency domain was performed. An actual 440 kV transmission line was used as reference in the analysis. Considering some simplified hypothesis, electrical parameters, as resistance, inductance and capacitance, were evaluated in frequency domain. Those parameters were presented in terms of parcels of primitive matrices and reduced matrices in phase modal domain. An extensive sensitivity analysis was performed and the following line caracteristics were varied: ground wires diameter, phase conductors diameter, height of conductors, horizontal distance among phases and vertical spacing within external phases bending. For each line caracteristic, the performance of electrical parameters in frequency domain, in terms of primitive and modal matrices was observed. Also, it was observed the ground factor and it was estimated the increases on natural power. Using of High Natural Power Lines was studied and related to variations of line geometry / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

This thesis concerns the wake control and flow dynamic analysis for a flow around a circular cylinder at different Reynolds numbers using reduced models. The wake control and dynamics in the reduced space were addressed using the sensitivity theory and the adjoint method. In the case of wake control, it was possible to predict the physical parameters of the active and passive controllers on the wake of the main cylinder. On the other hand, in the construction of the reduced space, a new shift mode calculated from a perturbation of the mean flow was proposed using the sensitivity to base flow modifications. The mathematical basis of the reduced space was constructed using a Fourier modal decomposition of the flow enriched by the shift mode. The proposed reduced space made possible the recomposition of the flow and the comparison with the physical parameters calculated in the physical space. Additionally, using the reduced space, it was possible to determine the transition dynamics between the equilibrium point of the Navier Stokes equation and the non-linear saturation state using the Landau coefficients obtained in the reduced model, opening the possibility of solving the flow around a 2D and 3D cylinder with low computational cost. / Esta tese trata sobre o controle de esteira assim como a análise dinâmica do escoamento em torno de um cilindro a diferentes números de Reynolds usando modelos reduzidos. O controle de esteira e a dinâmica no espaço reduzido foram abordados usando a teoria da sensibilidade e o método adjunto. No caso de controle de esteira, foi possível prever os parâmetros físicos dos controladores ativos e passivos no escoamento do cilindro principal. Por outro lado, na construção do espaço reduzido, foi proposto um novo modo de deslocamento (shift mode) calculado a partir de uma perturbação do campo médio usando a sensibilidade às modificações do campo base. A base matemática do espaço reduzido foi construída usando uma decomposição modal de Fourier do escoamento enriquecido pelo modo de deslocamento (shift mode). O espaço reduzido proposto possibilitou a recomposição do escoamento e a comparação com os parâmetros físicos calculados no espaço físico. Além disso, usando o espaço reduzido, foi possível determinar a dinâmica de transição entre o ponto de equilíbrio da equação de Navier Stokes e o estado de saturação não linear usando os coeficientes de Landau obtidos no modelo reduzido, abrindo a possibilidade de resolver o escoamento em torno de um cilindro 2D e 3D com baixo custo computacional

O presente trabalho descreve a aplicação de um método de ajuste de modelo, com base em resultados experimentais obtidos em túnel de vento, a uma aeronave com sistema de aumento de estabilidade longitudinal (LSAS). O estudo inclui uma revisão de métodos para ajuste de modelos, o desenvolvimento do modelo matemático da aeronave e uma descrição dos ensaios em túnel de vento da aeronave com o LSAS. O sistema automático de controle é composto de (1) um sistema de aquisição de dados, que processa o sinal do sensor e envia um sinal de comando para o atuador; (2) um potenciômetro, usado como sensor de ângulo de arfagem; e (3) um servo motor, usado como atuador do canard. O modelo de aeronave é baseado no Grumman X-29, que tem asa de enflechamento negativo e canard. Sua margem de estabilidade estática pode ser ajustada mudando a posição do centro de rotação que, por sua vez, coincide com a posição do centro de gravidade da aeronave através de balanceamento do peso. O ajuste do modelo matemático do avião é conduzido, no ambiente Matlab/Simulink, com a modificação dos parâmetros das derivadas de estabilidade da aeronave, do filtro digital e da dinâmica do sensor e do atuador. O objetivo é obter uma correlação ótima entre resultados teóricos e experimentais. O método da análise da sensibilidade paramétrica é escolhido para o ajuste do modelo. Numa primeira fase do estudo, a comparação entre resultados experimentais e numéricos é feita com base nas freqüências e razões de amortecimento da variação do ângulo de arfagem em resposta a uma entrada do tipo impulso de deflexão do canard. Numa segunda fase a comparação é baseada diretamente na resposta no tempo do ângulo de arfagem numérico e experimental para a mesma entrada impulso do canard. Três posições do centro de gravidade são analisadas, uma em que a aeronave é estaticamente estável e duas em que ela é instável. Os resultados mostram grande variação dos parâmetros ajustados indicando a necessidade de aperfeiçoamento na implementação da metodologia utilizada. / The present work describes the application of a model updating method, based on experimental wind tunnel data to an aircraft longitudinal stability augmentation system (LSAS). The study includes a revision of model updating methods, the development of the aircraft mathematical model and the description of a previously conducted, aircraft LSAS wind tunnel testing. The LSAS is comprised by (1) a data acquisition system, which processes the sensor signal and sends the control command to the actuator; (2) a potentiometer, used as a pitch angle sensor; and (3) a servo motor, used to actuate canard deflection. The aircraft model is based on the Grumman X-29, which has canard and forward swept wing. Its static stability margin can be adjusted by changing the center of rotation position which, in turn, coincides with the aircraft center of gravity position through weight balance. The airplane mathematical model updating is carried out, in the Matlab/Simulink environment, by adjusting model parameters for aircraft stability derivatives, digital filter, sensor and servo dynamics. The objective is to obtain an optimal correlation between numerical and experimental results. The parametric sensitivity analysis method is chosen for model updating. In a first phase of the study the comparison between theoretical and experimental results is based on frequencies and damping ratios for aircraft pitch angle response to an impulse canard deflection input. In a second phase the comparison is based directly on experimental and numerical pitch angle time response to the same impulse canard deflection input. Three center of gravity positions are analyzed, one for which the aircraft is statically stable and two for which it is unstable. Results show large variations among adjusted parameters indicating the need for improvements in the implementation of the adopted methodology.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-24T14:36:40Z No. of bitstreams: 1 marcelocantarino.pdf: 1124563 bytes, checksum: 25aa72244ea806af00361631d5fc961f (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-24T16:59:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marcelocantarino.pdf: 1124563 bytes, checksum: 25aa72244ea806af00361631d5fc961f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-24T16:59:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marcelocantarino.pdf: 1124563 bytes, checksum: 25aa72244ea806af00361631d5fc961f (MD5) Previous issue date: 2007-07-09 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta um estudo comparativo da avaliação da sensibilidade da margem de carregamento em relação à variação de diferentes parâmetros elétricos do sistema, sem a necessidade de se revolver este problema da forma tradicional, ou seja, utilizando um programa de fluxo de potência continuado ou o método do ponto de colapso. Desta forma, obtém-se um ganho no tempo de resposta às perturbações sofridas pelo sistema, possibilitando ações de controle corretivo e preventivo mais eficazes. Como a análise de sensibilidade tem grande importância nos estudos da estabilidade de tensão, é necessário o desenvolvimento de novas metodologias e a avaliação das existentes, de modo a possibilitar uma análise mais eficiente e confiável da operação do sistema elétrico de potência em virtude das variações de seus parâmetros. Neste contexto, este trabalho apresenta um novo desenvolvimento matemático para a análise de sensibilidade utilizando as equações do fluxo de potência com tensões representadas em coordenadas retangulares, e estabelece um processo comparativo com o modelo tradicional expresso em termos das equações do fluxo de potência com tensões representadas em coordenadas polares. Os resultados produzidos pela metodologia de análise de sensibilidade são então comparados com os resultados exatos gerados pelo método do ponto de colapso. Sistemas testes IEEE e um modelo equivalente da região Sul-Sudeste brasileira são utilizados na simulação dos resultados. / This work presents a comparative study on the evaluation of the sensitivity of loading margin with respect to different electric system parameters, without the necessity of solving this problem by the conventional form using the continuation power flow or the point of collapse method. Therefore, a gain in the time response to the disturbances is obtained, making possible more efficient corrective and preventive control actions. As the sensitivity analysis has a great importance voltage stability studies, it is necessary to develop new methodologies and the evaluation of the existing ones, in order to make possible a more efficient and reliable operation analysis of the electrical power system due to the variations of its parameters. In this context, this work presents a new mathematical model for the sensitivity analysis using the power flow equations with the voltages in rectangular coordinates, and establishes a comparative process with the conventional model expressed in terms of power flow equations with the voltages in polar coordinates. The results provided by the sensitivity analysis are then compared with the actual results yielded by the point of collapse method. IEEE test systems and a South-Southeastern Brazilian network are used in the simulation of the results.