Submitted by Samira Prince (prince@ufpa.br) on 2012-10-10T13:54:16Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstimacaoContribuicaoMultiplas.pdf: 2448614 bytes, checksum: 1a6b2ae9358b9b2d5f16dbc9abdca046 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2012-10-10T15:52:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstimacaoContribuicaoMultiplas.pdf: 2448614 bytes, checksum: 1a6b2ae9358b9b2d5f16dbc9abdca046 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-10-10T15:52:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstimacaoContribuicaoMultiplas.pdf: 2448614 bytes, checksum: 1a6b2ae9358b9b2d5f16dbc9abdca046 (MD5) Previous issue date: 2012 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta uma nova metodologia para estimar a contribuição harmônica de múltiplas cargas geradoras de harmônicos na distorção de tensão de um sistema elétrico. Essa metodologia cria modelos estatísticos que descrevem o comportamento da tensão harmônica de um sistema elétrico qualquer em função da corrente harmônica das cargas presentes nele, de tal forma, que seja possível avaliar o impacto das cargas geradoras de harmônicos nos níveis de distorção harmônica de tensão do sistema elétrico em análise. A criação desses modelos é realizada com base no método estatístico chamado de regressão polinomial local de kernel, que é um método de regressão não paramétrica, cuja característica principal é criar modelos não condicionados a uma família específica de curvas de regressão, ou seja, os dados são os únicos responsáveis pelo formato do modelo. Uma vez criado o modelo, estima-se a tensão harmônica que as cargas provocaram no período em análise e, por fim, avalia-se seu valor em relação à medida. / This paper presents a new methodology for estimating the contribution of multiple harmonic-producing loads in the voltage harmonic distortion in an electrical system. This method creates statistical models that describe the behavior of the harmonic voltage of an electrical system in function of the harmonic current of the loads present in the system so that it is possible to evaluate the impact of harmonic-producing loads in the levels of harmonic voltage in the electrical system under consideration. The creation of these models is performed based on the statistical method called local polynomial kernel regression, which is a nonparametric regression method, whose main feature is to create models not conditional on a specific family of regression curves, that is, data are solely responsible for the shape of the model. Once the model is created, it is estimated the harmonic voltage caused by the loads in the period under consideration, and, finally, this voltage is evaluated in relation to the harmonic voltage measured.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-04-24T22:22:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ComparacaoAlgoritmosC45.pdf: 6478832 bytes, checksum: 5b133794170fc1dbb66f65dbedb6dd9c (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-04-29T15:43:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ComparacaoAlgoritmosC45.pdf: 6478832 bytes, checksum: 5b133794170fc1dbb66f65dbedb6dd9c (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-29T15:43:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ComparacaoAlgoritmosC45.pdf: 6478832 bytes, checksum: 5b133794170fc1dbb66f65dbedb6dd9c (MD5) Previous issue date: 2013 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esse trabalho compara os algoritmos C4.5 e MLP (do inglês “Multilayer Perceptron”) aplicados a avaliação de segurança dinâmica ou (DSA, do inglês “Dynamic Security Assessment”) e em projetos de controle preventivo, com foco na estabilidade transitória de sistemas elétricos de potência (SEPs). O C4.5 é um dos algoritmos da árvore de decisão ou (DT, do inglês “Decision Tree”) e a MLP é um dos membros da família das redes neurais artificiais (RNA). Ambos os algoritmos fornecem soluções para o problema da DSA em tempo real, identificando rapidamente quando um SEP está sujeito a uma perturbação crítica (curto-circuito, por exemplo) que pode levar para a instabilidade transitória. Além disso, o conhecimento obtido de ambas as técnicas, na forma de regras, pode ser utilizado em projetos de controle preventivo para restaurar a segurança do SEP contra perturbações críticas. Baseado na formação de base de dados com exaustivas simulações no domínio do tempo, algumas perturbações críticas específicas são tomadas como exemplo para comparar os algoritmos C4.5 e MLP empregadas a DSA e ao auxílio de ações preventivas. O estudo comparativo é testado no sistema elétrico “New England”. Nos estudos de caso, a base de dados é gerada por meio do programa PSTv3 (“Power System Toolbox”). As DTs e as RNAs são treinada e testadas usando o programa Rapidminer. Os resultados obtidos demonstram que os algoritmos C4.5 e MLP são promissores nas aplicações de DSA e em projetos de controle preventivo. / This work compares the C4.5 and multilayer perceptron (MLP) algorithms applied for dynamic security assessment (DSA) and power system stability transient preventive control design. C4.5 is an algorithm of the decision tree (DT) technique and the MLP is a member of artificial neural network (ANNs) family. The advent of DTs and ANNs provides solution to real-time DSA issues in order to identify quickly when a power system is subjected to a critical disturbance (short-circuit) that may lead to transient instability. In addition, the knowledge obtained by both techniques can be utilized in the preventive control design to restore the power system security against critical disturbances. Based on the data base generation with exhaustive time-domain simulations, some specific critical disturbances are taken as examples to compare the C4.5 and MLP algorithms employed to DSA and guideline to preventive actions. The comparative study is tested on the New England power system. In the case studies, the knowledge database is generated by using PSTv3 (Power System Toolbox) software. The DTs and ANNs are trained and tested by the Rapidminer software. The obtained results have demonstrated a promising application of the C4.5 and MLP algorithms used in power system DSA and preventive control design.

Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2011-03-29T16:29:01Z No. of bitstreams: 1 GALHARDO, Marcos André Barros PPGEngenharia Elétrica tese.pdf: 2673374 bytes, checksum: 1c92363188ded74d8224949de111bd7c (MD5) / Made available in DSpace on 2011-03-29T16:29:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GALHARDO, Marcos André Barros PPGEngenharia Elétrica tese.pdf: 2673374 bytes, checksum: 1c92363188ded74d8224949de111bd7c (MD5) Previous issue date: 2006 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Esta tese enfoca o estudo de métodos para compensação de harmônicos em sistemas de energia elétrica e aborda diversos aspectos relacionados à presença de harmônicos nos mesmos, como a apresentação de conceitos e definições em sistemas não-senoidais e estratégias de compensação de potência. Enfatiza-se neste estudo, exemplificado por meio de medições e simulações realizadas, a influência da forma de onda de alimentação sobre cargas não-lineares; a interação harmônica entre a tensão de suprimento e a corrente das cargas, devido à impedância série do sistema; e a influência mútua entre cargas não-lineares em paralelo, como possível forma de atenuação de harmônicos. Para simular e predizer o impacto causado por cargas não-lineares em um sistema, assim como a implementação de ações para mitigar esses impactos, visando à melhoria da qualidade da energia, é necessário o conhecimento das respostas das mesmas. Como produto do presente trabalho, destacam-se as técnicas desenvolvidas para a modelagem de cargas nãolineares sob diferentes condições de alimentação, em especial o uso de técnicas de inteligência computacional, como o sistema neuro-fuzzy e as redes neurais artificiais; assim como o emprego da série de Volterra para predição do comportamento das cargas. / This thesis focuses on the study of methods for harmonic compensation in electrical power systems and discusses various aspects related to the presence of harmonics on them, such as the presentation of concepts and definitions in nonsinusoidal systems and strategies of power compensation. Exemplified by measurements and simulations the following topics are emphasized in this study: the influence of supply waveforms on nonlinear loads; the harmonic interaction between the supply voltage and the load currents, due to the system series impedance; and the mutual influence between nonlinear shunt loads, as a possible way of harmonic reduction. To simulate and predict the impact caused by nonlinear loads in a system, as well as the implementation of actions to mitigate these impacts in order to improve power quality, it is necessary to know the response of these loads. As a product of the present work, the development of techniques for modeling nonlinear loads under different supply conditions is emphasized, especially those using computacional intelligence, such as the neuro-fuzzy system and the artificial neural network; as well as the use of Volterra series for load behavior prediction.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-01-04T14:38:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_GerenciamentoEnergiaResidencial.pdf: 5283883 bytes, checksum: e3c94643c4e0f33c87747be4a981062b (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-01-10T17:50:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_GerenciamentoEnergiaResidencial.pdf: 5283883 bytes, checksum: e3c94643c4e0f33c87747be4a981062b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-10T17:50:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_GerenciamentoEnergiaResidencial.pdf: 5283883 bytes, checksum: e3c94643c4e0f33c87747be4a981062b (MD5) Previous issue date: 2016-09-16 / A evolução das redes tradicionais em redes inteligentes tem contribuído para o aumento da penetração da geração distribuída nos sistemas elétricos. Além disso, a maior integração da Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) com os Sistemas Elétricos de Potência (SEP) tem possibilitado o envolvimento do consumidor à gestão da demanda, que ganhou um interesse crescente nos últimos anos. Apesar de ser um tema discutido desde meados de 1980, somente com o advento das Redes Inteligentes o mesmo passou a ser mais difundido. Nesse sentido, o consumidor deve ter o conhecimento das estratégias de gerenciamento pelo lado da demanda (GLD) para poder tirar vantagem deste programa. Portanto, Esta dissertação de mestrado tem como objetivo desenvolver uma metodologia de gerenciamento de energia residencial (do inglês, Home Energy Management System - HEM), para auxiliar o cliente na tomada de decisões quanto ao deslocamento de carga fornecendo propostas de agendamento para o consumo de energia em residências, em resposta aos sinais tarifários, de modo a reduzir os gastos do consumidor com a compra de energia fornecida pela concessionária e otimizar o uso da geração fotovoltaica. / The evolution of turning traditional grid into smart grid has contributed the enhancement of penetration of distributed generation in electric systems. Furthermore, the greater integration of Information and Communication Technology (ICT) and Power Electric Systems (PES) has provided the commitment among costumers and demand side management (DSM), which has become increasingly more interested in the last years. Nevertheless, being such a debated topic since 1980, it only has been more defunded throughout the smart grid. Hence this point of view, the costumer must understand some strategies of demand side management in order to take some advantage of this program. Therefore, this master’s dissertation aims developing a Home Energy Management System (HEM), in order to assist the costumer in making up his decision of the load shifting, providing scheduling proposals for home energy consumption, in Demand Response (DR) in order to reduce consumer spending on the purchase of energy provided by the concessionaire and optimize the use of photovoltaic generation.

Este trabalho apresenta a abordagem sistêmica, a complexidade e as propriedades emergentes de um sistema de atividades humanas utilizando métodos da Engenharia de Sistemas utilizando como referência para a prova de conceito a metáfora das redes eusociais da Biologia. A análise do sistema foi feita por meio de uma comparação entre as redes eusociais, e as redes de cooperação entre universidades, após esta comparação, que levantou características relevantes para uma comunidade de sucesso, foram aplicados os 7 estágios da metodologia Soft System Methodology para a proposta de um protótipo de uma Rede Temática, aqui analisada como um sistema sociotécnico, abordando a interação entre pessoas e a tecnologia. Nesta prova de conceito foram utilizadas as informações coletadas durante reuniões das partes interessadas. Estas informações foram utilizadas para a criação de um protótipo que foi comparado com a situação real e depois modificado e melhorado pelas partes interessadas. / This work presents a systemic approach, the complexity and emergent properties of a human activities system using systems engineering methods using as reference for the proof of concept, the metaphor of networks eusocial Biology. The analysis system was made through a comparison between the eusocial networks and networks of cooperation between universities, after this comparison, which raised relevant features to a success community, were applied 7 stages of Soft System Methodology for a Thematic Network prototype proposed, here regarded as a sociotechnical system, addressing the interaction between people and technology. In this proof of concept we used the information gathered during meetings with stakeholders. This information was used to create a prototype that was compared with the actual situation and then modified and improved by stakeholders.

A utilização de controladores preditivos já está de certa forma consolidada na indústria de processos, porém é aplicada, geralmente, a plantas cuja dinâmica é lenta e estável em malha aberta. A proposta deste trabalho é implementar um algoritmo que realize o controle preditivo de um sistema não-linear, instável em malha aberta e com dinâmica relativamente rápida, e que possua técnicas para correção de erro em regime, rejeição de perturbações, tratamento de restrições de entrada e saída, e seguimento de referência. Como sistema-exemplo, empregou-se um processo de levitação magnética construído pela Feedback Instruments. Para possibilitar a utilização de técnicas bem estabelecidas de controle preditivo baseadas em modelos lineares, a estratégia adotada usa versões linearizadas do modelo do levitador. A linearização é refeita a cada período de amostragem, de forma a manter o mais próximo possível o comportamento da planta e do modelo. O algoritmo de controle foi executado no computador mestre de uma topologia mestre-escravo implementada com a ferramenta xPC Target do aplicativo Matlab. Os computadores se comunicam através da interface serial RS-232, e é no computador escrvo, que é inicializado com o kernel xPC Target, que está instalada uma placa de conversão analógica-digital a qual realiza a interface entre o algoritmo e o sistema físico. As simulações computacionais são resolvidas utilizando-se um algoritmo de programação quadrática, acionado pelo comando "quadprog" do matlab. Os teste experimentais também são resolvidos através de uma lei de controle obtida a partir dos conceitos de controle preditivo, porém não levam em consideração as restrições do sistema físico, ou seja as simulações levam em consideração o tratamento de restrições, porém no caso experimental a lei de controle é obtida a partir do caso irrestrito. Ao longo do trabalho são observados, analisados e discutidos resultados obtidos inicialmente por meio de simulação computacional, em seguida através da utilização de um computador analógico e por fim através da implementação do controle junto ao sistema físico. Em todos os casos foi possível não só estabilizar a saída do sistema, como também fazê-la seguir uma determinada trajetória de referência.

Este trabalho tem como objetivo a modelagem por grafo de ligação (Bond Graph) de uma máquina de extrusão de borracha para pneumáticos e a identificação experimental dos parâmetros do modelo BG. Esta modelagem possibilita modelos contínuos no espaço de estados que podem ser convertidos para modelos contínuos em função de transferência. A metodologia de identificação de sistemas fornece modelos discretos de função de transferência que podem ser convertidos, apropriadamente, em modelos contínuos em função de transferência, sendo esses comparados com os modelos contínuos em função de transferência da modelagem BG com o objetivo de validar e melhorar a realidade do modelo teórico. O processo decorre a quente, faz-se necessário um controle da velocidade do parafuso de extrusão com referência ao tapete de resfriamento para obter o perfil de material dentro das especificações de tamanho e peso determinadas pelo departamento de qualidade do produto. Para o processo de identificação foi desenvolvido um sistema de aquisição de dados via microcomputador PC com condicionamento de sinais AD/DA e um programa de computador, em linguagem LabVIEW, o qual controla o sistema de aquisição de dados e armazena as leituras para a identificação off-line. Para o processo de identificação e validação dos modelos foram utilizadas as ferramentas de identificação de sistemas do programa de computador MATLAB.

Software industry is currently moving towards automation of business processes and applications increasing architectural complexity and the dynamics of requirements change. This work proposes a novel software development process, called SPAREv that includes all todays critical innovations on four areas: Model-Driven Development (MDD); Systematic Reuse; Development by assembly; and Process frameworks. SPAREv employs for: (1) Safe architectural reuse - intent specifications and a customized domain-specific pattern-based software framework; (2) Project variability - metaprogramming and Software Product- Line Engineering (SPLE); and (3) Adaptability - round-tripping and software automation by adopting MDD. A case study on satellite on-board software considers an architectural pattern or framework where project specificities are added as plug-ins, e.g. different control algorithms. Software dependability in this domain is discussed and a novel concept of Pattern-Based Software Fault Tree Analysis (PB-SFTA) presented. Finally, impact is inferred via reuse metrics, e.g. Return on Investment (ROI), and Cost/Benefit analysis. Trends and perspectives are presented highlighting assets and knowledge management, and a Reuse Maturity Model. In order of relevance, the author considers that the three major contributions of this work are: (1) The SPAREv process; (2) The PB-SFTA approach; and (3) The application of metaprogramming into the space software domain.

Neste trabalho propomos a aplicação da síntese digital direta coerente ao acionamento de máquinas elétricas de corrente alternada (CA). Inicialmente são apresentadas as técnicas mais comumente utilizadas na implementação de moduladores de largura de pulso (PWMs) para o acionamento de máquinas CA. Mostramos, para as diferentes técnicas, os efeitos na composição harmônica do sinal PWM obtido e concluímos que a técnica PWM otimizada apresenta o melhor desempenho. Apresentamos então nossa proposta para implementação de moduladores PWM através da síntese digital direta coerente, discutindo preliminarmente as técnicas mais comuns de síntese digital de sinais. A viabilidade técnica de nossa proposta é demonstrada com a implementação de um modulador PWM otimizado, destinado ao acionamento de um motor CA trifásico. Os resultados experimentais de nossa implementação são então comparados com os de previsões teóricas e simulações, verificando-se um desempenho do sistema e uma comparação favorável com outros implementados com técnicas convencionais.

Esta dissertação, apresenta uma proposta de metodologia de gerenciamento de risco, destinada a projetos de desenvolvimento de veículos espaciais no Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE). Por meio de pesquisa bibliográfica, foram identificadas as metodologias de gerenciamento de risco utilizadas nas principais agências espaciais estrangeiras e as especificidades do gerenciamento de risco aplicado ao desenvolvimento de veículos espaciais, ao gerenciamento de projetos e à Engenharia de Sistemas. A metodologia proposta visa orientar as atividades de planejamento, a elaboração do Plano de Gerenciamento de Risco, as atividades de identificação e análise dos riscos, a elaboração dos planos de resposta aos riscos e as atividades de acompanhamento e controle dos riscos ao projeto. Com a finalidade de verificar a eficácia da metodologia proposta, a mesma foi testada por meio de um estudo de caso, relativo ao desenvolvimento do foguete VS-15. Como resultado, a metodologia mostrou-se aplicável, por ser capaz de manter, de forma ordenada, o registro de diversas características dos riscos e de remover os efeitos adversos do desconhecimento dos riscos ao longo da vida do projeto. A metodologia proposta mostrou-se praticável, sendo, porém necessário um criterioso planejamento dos recursos do projeto, principalmente quanto à aplicação de pessoas dedicadas ao gerenciamento de risco, aos espaços físicos necessários ao arquivamento do material impresso, aos prazos estabelecidos para estas atividades e aos custos inerentes. A metodologia proposta foi considerada aceitável, dentro das limitações deste trabalho de pesquisa.