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Resonant gain scheduling controller for spiral scanning patterns in atomic force microscopyOliveira, Matheus Senna de January 2018 (has links)
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Previous issue date: 2018 / This document presents a dissertation work regarding the study of control strategies for the efficient tracking of spiral patterns. Such patterns arise in many areas, as for example the Atomic Force Microscopy, where fast and smooth reference signals are required. In order to successfully track the above mentioned references, which are composed of amplitude and frequency-varying sinusoidal signals, advanced control strategies were investigated. The Internal Model Principle is a traditional approach to track reference signals, but it cannot be directly applied in frequency-varying signals. Therefore, the present work proposed a robust control strategy where the Internal Model Principle was applied as a Resonant Control in an augmented time-varying structure. The augmented system and the reference frequency values were organized using a polytopic representation and structured as an optimization problem subject to constraints in the form of Linear Matrix Inequalities. This synthesis was evaluated through a set of simulations, using a numerical model of an Atomic Force Microscope and a new suitable scanning reference pattern. Moreover, using the premise that the same reference signals are tracked multiple times, an Iterative Learning Controller was also designed in order to improve the tracking performance of the proposed main strategy. Numerical results demonstrated that the designed controller achieved satisfactory results, in comparison to the traditional controller available in the area. / Este documento apresenta um trabalho de dissertação sobre o estudo de estratégias de controle para o seguimento eficiente de padrões espirais. Estes padrões podem ser aplicados em muitas áreas, como por exemplo, a Microscopia de Força Atômica, onde padrões de referenciais rápidos e suaves são requeridos. Para realizar com sucesso o seguimento destas referências, que são compostas de sinais senoidais de amplitude e frequência variável, estratégias de controle avançadas foram investigadas. O Princípio do Modelo Interno é uma abordagem tradicional para o seguimento de sinais, mas ele não pode ser aplicado diretamente em sinais com frequência variante. Logo, o presente trabalho propôs uma estratégia de controle robusto onde o Princípio do Modelo Interno foi aplicado como um Controlador Ressonante em uma estrutura aumentada e variante no tempo. O sistema aumentado e os valores da frequência foram organizados usando uma representação politópica e estruturados como um problema de otimização sujeito a restrições na forma de Desigualdades Matriciais Lineares. Esta síntese foi avaliada através de um conjunto de simulações, usando um modelo numérico de um Microscópio de Força Atômica e um novo padrão de referência para escaneamento apropriado. Além disso, usando a premissa que estes sinais de referência são aplicados múltiplas vezes, um Controle por Aprendizagem Iterativa também foi projetado para melhorar o desempenho do seguimento da estratégia principal proposta. Resultados numéricos demonstraram que o controlador projetado atingiu resultados satisfatórios, em comparação com o controlador tradicional disponível na área.
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Matriz de linha de transmissão tridimensional SCN- TD e FD contribuição ao desenvolvimento de ferramentas computacionais para campos eletromagnéticos / Three dimensional transmission line matrix SCN- TD and FD a contribution to the development of computational tools for electromagnetic fieldsSouza, João Antonio Assad de 30 June 2006 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Elétrica, 2006. / Submitted by mariana castro (nanacastro0107@hotmail.com) on 2009-09-24T20:56:36Z
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DISSERTACAO João Antonio Assad de Souza.pdf: 735717 bytes, checksum: 370d8fdf4c8c3ac9364e0e1db6244ffc (MD5) / Approved for entry into archive by Gomes Neide(nagomes2005@gmail.com) on 2011-02-02T12:06:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2006-06-30 / O presente trabalho trata da modelagem de Cavidade Ressonante por Matriz de Linha de Transmissão (TLM) usando os conceitos de Nó Condensado Simétrico (SCN) nos domínios do tempo (TD) e da freqüência (FD) para simular o comportamento de campos eletromagnéticos no dispositivo. O trabalho começa com a modelagem do nó SCN que é composto por doze linhas de transmissão e doze portas. Estabelece a chamada Matriz de Espalhamento que dita as condições de propagação de um sinal no nó de acordo com as Equações de Maxwell[1,2]. A seguir, vários nós SCN são conectados para formar uma malha ou Matriz de Linha de Transmissão (TLM) tridimensional com o objetivo de estudar a transmissão de um sinal de um nó para o outro no domínio do tempo [1,2]. No domínio do tempo, há uma condição de estado transiente compreendido desde a excitação da malha por pulso de tensão em uma antena de entrada até a obtenção de pulso de tensão em uma antena de saída. Entre a excitação e a tensão de saída transcorre certo número de iterações ou intervalos de tempo necessários para que todos os nós sejam excitados e, pulsos na antena de saída sejam significativos. Estabelecido o mecanismo de propagação do pulso, uma cavidade ressonante é modelada por TLM – SCN no domínio do tempo e um algoritmo é desenvolvido para calcular as freqüências de ressonância da cavidade. O algorítmo é implementado em linguagem FORTRAN e o resultado é comparado com o obtido por cálculo literal. Após os resultados obtidos no domínio do tempo, o trabalho passa a enfocar TLM – SCN no domínio da freqüência [3,4]. A Matriz de Espalhamento e a Conexão entre os nós ocorrem de maneira semelhante ao do domínio do tempo, porém, as tensões na malha estão em regime de estado permanente. Portanto, no domínio da freqüência, as tensões já estão estabelecidas em todas as portas de todos os nós da malha e, não há mais considerações de tempo e sim de espaço. Em conseqüência, equações que relacionam as tensões fontes (excitação) com as tensões incidentes nos nós são obtidas em consonância com as Equações de Maxwell para o regime permanente. O sistema de equações é posteriormente escrito na forma matricial e um algoritmo computacional é desenvolvido para calcular as tensões em cada nó. A solução do sistema de equações é obtida pelos Métodos de Jacobi e do Gradiente Conjugado. Uma comparação de velocidade de convergência entre os dois métodos é realizada. Os resultados obtidos para uma cavidade ressonante preenchida com material dielétrico com um alto são mostrados em gráficos. Por fim, um comentário sobre os resultados é realizado e são apresentadas sugestões para trabalhos futuros.
____________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work refers to the Transmission Line Matrix (TLM) modeling method by using concepts of Symmetrical Condensed Node (SCN) in the Time Domain (TD) and in the Frequency Domain (FD) to simulate electromagnetic fields in the device. The work begins by modeling the SCN node which is composed of twelve transmission lines and twelve ports. It establishes the so called Scattering Matrix which defines the conditions of signal propagation into the node and according to the Maxwell Equations [1,2]. Following that, several SCN nodes are all connected to create a net or a three-dimensional Transmission Line Matrix (TLM) with the purpose of studying the propagation of the signal from node to node in the time domain [1,2]. In the time domain, there is a transient state condition starting the excitation of the net by a pulse of voltage in the input antenna up to the acquisition of pulses in the output antenna. Under such conditions, a certain amount of iterations or time frames must be performed until the full excitation of the complete set of nodes and the acquisition of significant pulses at the output antenna. Once established the pulse propagation mechanism, a resonant cavity is modeled by TLM – SCN in the time domain and an algorithm is developed to calculate the frequencies of the resonant cavity. The algorithm is implemented in FORTRAN and its result is compared with the one obtained via literal calculus. After that, the analysis is moved to the TLM-SCN in the frequency domain [3,4,5,6]. The Scattering Matrix and the Connection among nodes occur in a similar way as in the time domain, however, the voltages in the net are in permanent steady state condition. Therefore, in the frequency domain, the voltages are all established in all ports of all nodes in the net and, there are only considerations for space instead of time. Consequently, the equations creating relationships between the source voltages (excitations) and the incident voltages in the nodes are all calculated according to the Maxwell Equations for the steady state. After that, a system of equations is written in a matrix shape and a computer algorithm is developed to calculate the voltages in each node, which is the solution of the system. The solution of the system of equations is obtained via the Jacobi and the Conjugated Gradient Methods. A comparison of the speed of convergence between the two methods is performed. The results for a resonant cavity filled with high _r dielectric material are highlighted in graphics. Finally, an analysis of results and suggestions for future TLM SCN researches are presented.
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Sintonia ótima de regulador automático de tensão e estabilizador de sistema de potência utilizando algoritmo de otimização por enxame de partículas / Optimal tuning of automatic voltage regulator and power system stabilizer using particle swarm optimizationSilva Junior, José Nilo Rodrigues da 27 November 2012 (has links)
SILVA JUNIOR, J. N. R. Sintonia ótima de regulador automático de tensão e estabilizador de sistema de potência utilizando algoritmo de otimização por enxame de partículas. 2012. 166 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-01-18T13:19:01Z
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Previous issue date: 2012-11-27 / This work presents the application of the Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm for optimal tuning of controllers associated with voltage regulation and damping enhancement of synchronous generators used in combined cycle power station. For mathematic representation of the synchronous generator, the third order linearized model of a single machine connected to an infinite bus, valid for small signal stability studies, is used. The Automatic Voltage Regulator (AVR) and Power System Stabilizer (PSS) parameters are optimally determined by the proposed computational tool. The parameters obtained for AVR and PSS are compared with values calculated by conventional tuning techniques based on approximations of the equations that describe the system. The simulations results to reference voltage disturbances, considering the time response analysis of the controlled system, show that PSO is an efficient technique in the tuning of AVR and PSS parameters, with emphasis on its simplicity, low computational effort and good convergence characteristics. / Este trabalho apresenta a aplicação do algoritmo de Otimização por Enxame de Partículas (PSO – Particle Swarm Optimization) para sintonia ótima de controladores associados à regulação de tensão e ao aumento do amortecimento de geradores síncronos utilizados em plantas termelétricas de ciclo combinado. Para representação matemática do gerador síncrono, utiliza-se o modelo linearizado de terceira ordem do sistema máquina conectada a uma barra infinita, válido para estudos de estabilidade a pequenos sinais. Os parâmetros do regulador automático de tensão (AVR – Automatic Voltage Regulator) e do estabilizador de sistema de potência (PSS – Power System Stabilizer) são determinados de maneira ótima pela ferramenta computacional proposta. Os parâmetros obtidos para o AVR e PSS são comparados com valores calculados por técnicas de sintonia convencionais, baseadas em aproximações das equações que descrevem o sistema. Os resultados de simulações a variações na tensão de referência, considerando a análise da resposta temporal do sistema controlado, demonstram que o PSO é uma técnica eficiente na sintonia dos parâmetros do AVR e PSS, destacando-se sua simplicidade, baixo esforço computacional e boa características de convergência.
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Avaliação da operação do sistema HVDC de interligação do complexo do Rio Madeira à Região Sul do sistema elétrico brasileiro / Evaluation of the operation of the HVDC system of Madeira River complex interconnection to the Southern Region of the brazilian electric systemOliveira, José Dickson Araújo de 26 October 2015 (has links)
OLIVEIRA, J. D. A. Avaliação da operação do sistema HVDC de interligação do complexo do Rio Madeira à Região Sul do sistema elétrico brasileiro. 2015. 97 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-12-15T11:20:36Z
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Previous issue date: 2015-10-26 / This work proposes a model for the HVDC transmission system of the Madeira River Complex, which is developed using PSCAD/EMTDC and based on the design provided by the Energy Research Company (EPE) during the granting concession stage. The implemented model is evaluated by comparing the simulation results and actual data regarding events that occurred in the National Interconnected System (SIN) involving the complex. The Madeira River HVDC system is rated at 7,100 MW, being responsible for transmitting the power generated by the hydropower plants of Santo Antônio and Jirau, which are close to the city of Porto Velho, to local load centers and southeastern Brazil, thus reaching the Araraquara substation in the state of São Paulo through two 2,350 km lines. The system consists of two back-to-back (antiparallel) blocks rated at 400 MW each using capacitor-commutated converter stations in order to supply the load comprising the states of Rondônia and Acre, and also two bipoles of 3,150 MW each, which are constituted by 12-pulse line-commutated current source converters so that power can be transmitted to southeastern Brazil. The results of comparison between actual data and the simulation tests have shown that the percentage difference between the evaluated quantities are within acceptable limits, while it can be concluded that the proposed model is properly validated. / Este trabalho propõe um modelo do sistema de transmissão HVDC do Complexo do Rio Madeira, desenvolvido no ambiente PSCAD/EMTDC e baseado no projeto disponibilizado pela Empresa de Pesquisa Energética - EPE na fase de concessão das instalações. O modelo construído é avaliado por meio da comparação entre os resultados de simulação e os dados reais de ocorrências no Sistema Interligado Nacional - SIN que envolveram o complexo. O HVDC do Rio Madeira possui capacidade total de conversão de 7.100 MW, e transporta a energia gerada nas usinas hidroelétricas de Santo Antônio e Jirau, próximas a Porto Velho, para centros de carga locais e para o sudeste do Brasil, chegando à subestação Araraquara, no estado de São Paulo, através de duas linhas em corrente contínua de 2.350 km de extensão. O sistema é composto por dois blocos back-to-back (anti-paralelo) de 400 MW cada, com estações conversoras comutadas por capacitores, para atender as cargas dos estados de Rondônia e Acre, e dois elos bipolares de 3.150 MW cada, constituídos de conversores fonte de corrente de 12 pulsos com comutação natural de linha, para transmissão de energia para o sudeste do país. Os resultados da comparação entre os dados reais e a simulação mostraram que as diferenças percentuais entre grandezas avaliadas se mantiveram dentro de limites satisfatórios, podendo-se concluir que o modelo construído foi considerado validado.
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Sistema fotovoltaico para comunidades isoladas utilizando ultracapacitores para armazenamento de energia / Photovoltaic system for isolated communities using ultracapacitors for energy storageDantas, José Mascena January 2012 (has links)
DANTAS, J. M. Sistema fotovoltaico para comunidades isoladas utilizando ultracapacitores para armazenamento de energia. 2012. 107 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-12T11:52:42Z
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Previous issue date: 2012 / This work presents the conception, design and implementation of a DC/DC boost converter to
connect a photovoltaic panel to a bank of ultracapacitors for energy storage to replace the
conventional automotive batteries. In the output of ultracapacitors a DC/DC step-down
converter is used. This converter provides power to a telecommunication system for the
supply of a single channel transceiver with the purpose of providing the services of rural
telephony and Internet in isolated communities from the public energy grid. The system can
provide the communication service to a isolated community from the power grid for up to
three hours at night when used with radio equipment with cables, connectors and antenna for
transmitting and receiving phone signal with consumption power of 13 W and with solar
radiation rate of 5.500 W/m2
/day. During the day solar energy is captured by a photovoltaic
panel and stored in ultracapacitors through a boost converter. This converter enables
ultracapacitors to charge at the maximum power point (MPP) of the photovoltaic panel. The
transceiver is activated when the phone is taken off the hook and the system power comes
from the panel via ultracapacitors. If there are calls during the day, the photovoltaic panel
meets the needs of the transceiver. At night, the panel used does not generate enough energy
to power the telecommunication system. At night, if there is a phone call to the proposed
system, the transceiver will be triggered, and the subscriber should take the handset off the
hook to answer an incoming call. During this operation, the transceiver consumes
approximately 13 W of power, which is provided by ultracapacitors that are interconnected
through the buck converter. The proposed system is controlled by a microcontroller and a
control circuit which tracks the maximum power point (MPP) of the photovoltaic panel,
monitors the voltage level of ultracapacitors and determines the operating time of the DC/DC
converter which enables the provision of power to the transceiver by the ultracapacitors. / Este trabalho apresenta a concepção, projeto e implementação de um conversor CC/CC
elevador para interligar um painel fotovoltaico a um banco de ultracapacitores para
armazenamento de energia em substituição às baterias automotivas convencionais. Na saída
dos ultracapacitores utiliza-se um conversor CC/CC abaixador, que fornece essa energia a um
sistema de telecomunicação para suprimento de um transceptor monocanal visando ao
atendimento do serviço de telefonia rural/Internet em comunidades isoladas da rede pública
de energia. O sistema pode suprir o serviço de comunicação para uma comunidade isolada da
rede de energia elétrica por até três horas no período noturno, quando utilizado um
equipamento rádio com cabos, conectores e antena para transmissão e recepção de sinal de
telefonia com potência de consumo de 13 W e com radiação solar média de 5.500 W/m2
/dia.
Durante o dia, a energia solar é capturada por um painel fotovoltaico e armazenada em
ultracapacitores através de um conversor boost. Este conversor possibilita a carga dos
ultracapacitores no ponto de máxima potência (MPP) do painel fotovoltaico. O transceptor é
ativado quando se tira o fone do gancho e a alimentação do sistema vem do painel via
ultracapacitores. Caso haja ligações durante o dia, o painel fotovoltaico supre as necessidades
do equipamento transceptor. À noite, o painel utilizado não gera energia suficiente para
alimentar o sistema de telecomunicação. No período noturno, caso ocorra uma chamada
telefônica para o sistema proposto, o transceptor será acionado, o assinante deverá retirar o
monofone do gancho do aparelho telefônico para realizar o atendimento. Durante essa
operação o transceptor consome aproximadamente 13 W de potência, que é fornecida pelos
ultracapacitores, os quais estão interligados através do conversor buck. O sistema proposto é
controlado por um microcontrolador e um circuito de controle, que procura o ponto de
máxima potência (MPP) do painel fotovoltaico, monitora o nível da tensão dos
ultracapacitores e determina o tempo de funcionamento do conversor CC/CC, que possibilita
o fornecimento de energia para o transceptor pelos ultracapacitores.
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Uso de redes neurais artificiais como metamodelo na otimização por algoritmo PSO (particle swarm optimization') em problemas de mapeamento eletromagnético de ambientesTravessa, Sheila Santisi January 2017 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-02-06T03:17:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2017 / Este trabalho se propõe a fazer uma análise de ferramentas de otimização e custo computacional através de um estudo de caso proposto por Grubisic (2012), que trata da otimização do posicionamento de antenas em sistemas de comunicação sem fio para ambientes interiores (indoor) por meio de meta-heurísticas populacionais associadas à Técnica de Traçado de Raios, em que algoritmos Genéticos (GA) e Otimizadores por Enxames de Partículas (PSO) foram as duas modalidades de meta-heurísticas utilizadas como ferramentas de otimização. A proposta desta tese baseou-se na utilização da técnica de traçado de raios quase 3D (RTQ3D) para produzir o valor dos campos eletromagnéticos iniciais e calcular a função de mérito (fitness) para 160 receptores de acordo com os possíveis posicionamentos de duas antenas a serem distribuídas no ambiente em questão. As variáveis do problema são compostas pelos valores dos campos magnéticos para os 160 receptores em função das posições das antenas das estações radiobase, que servem como dados de entrada para o algoritmo da Rede Neural Artificial, Perceptron multicamadas, com algoritmo de aprendizado backpropagation Real. Os valores dos campos magnéticos associados às posições das antenas por sua vez entram como valores a serem aprendidos pela rede, ou seja, o professor da RMLP. Após o aprendizado da Rede Neural Artificial, que é o metamodelo utilizado com o objetivo de realizar eficientemente os cálculos do otimizador, entra o otimizador por enxame de partículas (PSO) para efetuar o posicionamento ótimo das antenas com uma redução significativa no custo computacional. Por fim, um dos exemplos propostos por Grubisic (2012) foi implementado como estudo de caso desta pesquisa, utilizando essa nova estrutura de análise, PSO com RMLP, como metamodelo. Essa estrutura é bem recomendada para projetos eletromagnéticos, entretanto ainda não foi aplicada para esse tipo de análise. O objetivo principal seria a diminuição do custo computacional, que no caso em questão é bem significativo. Portanto, essa tese tem um caráter inédito em relação às ferramentas usadas e ao objetivo principal (redução do custo computacional). / Abstract : This research has proposed to do an analysis of optimization tools and computational cost using a case study proposed by Grubisic (2012), which addressed optimization of the antennas positioning in wireless communication systems for indoor environments through meta-population heuristics associated with ray tracing technique, in which algorithms Genetic (GA) and Optimizers for Swarms of particles (PSO) were the two types of meta-heuristics used as optimization tools. The purpose of this thesis was based on the use of almost 3D ray tracing technique (RTQ3D) to produce the value of the initial electromagnetic fields and calculating the merit function (fitness) to 160 receivers according to the possible placements of two antennas which are distributed in the environment in a matter. The problem variables consist of the values of the magnetic fields to the 160 receivers depending on the positions of the antennas of the access points, which serve as input data for the algorithm of Artificial Neural Network, multilayer perceptron with Real backpropagation learning algorithm. The problem variables consist of the values of 160 magnetic fields to 160 receivers on the basis of the positions of the antennas of the access points, which serve as input data for the algorithm of Artificial Neural Network, multilayer perceptron with backpropagation real learning algorithm. The values of the magnetic fields associated with the positions of the antennas in turn to input values to be learned by the network, or the teacher RMLP. After learning of Artificial Neural Network, which is the metamodel used in order to enable the calculation of the optimizer, with a lower computational cost, the optimizer particle swarm enters (PSO) to make the optimum positioning of the antennas with a significant reduction the computational cost. Finally, one of the examples proposed by Grubisic (2012) is implemented as a case study of this research using this new analysis structure, PSO using RMLP as metamodel. This structure is well recommended for electromagnetic designs, but has not been applied to this type of analysis. The main objective would be to reduce the computational cost, which in this case is significant. Therefore, this thesis has a unique character in relation to the tools used and the main objective (reducing the computational cost).
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Análise de eventos em sistemas elétricos de potência em tempo real utilizando sincrofasores e a transformada wavelet discretaArruda, Eduardo Henrique Zanella de January 2017 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-02-06T03:17:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2017 / Este trabalho tem como objetivo o estudo e o desenvolvimento de metodologias para a análise automática de eventos, em tempo real, em Sistemas de Energia Elétrica (SEE), com a utilização de dados de medição sincronizada de fasores (SMSF) e da Transformada Wavelet Discreta (TWD). As metodologias aplicadas empregam conceitos dos sistemas de monitoramento de grandes áreas (WAMS). Tais sistemas visam melhorar e facilitar a operação em tempo real de grandes SEEs, os quais reduzem o tempo para a tomada de decisões a fim de evitar a propagação de eventos por meio do efeito cascata, diminuindo, assim, a ocorrência de blecautes. A análise automática de eventos engloba a detecção em tempo real, a classificação quanto ao tipo de evento, sua localização e a magnitude em MW, quando há cortes de carga ou geração. Todas as etapas do processo de análise de eventos fazem o uso da TWD, por meio de uma análise multiresolução (AMR). Essa técnica de análise de sinais se destaca pela capacidade de decompor o sinal em funções no domínio do tempo e da frequência, simultaneamente, os quais permitem identificar as frequências existentes no sinal em seu respectivo instante temporal. As características dos sinais são observadas em tempo real e, na ocorrência de um evento, as características do evento, por sua vez, são extraídas em diferentes resoluções e interpretadas pelo algoritmo desenvolvido. O algoritmo foi
implementado em linguagem C# e validado com dados do Sistema Nacional de Medição Sincronizada de Fasores em Baixa Tensão (110 ou 220 V) - SMSF MedFasee BT/UFSC. Este sistema dispõe de 25 pontos
de medição instalados em universidades, abrangendo 20 estados das cinco regiões geográficas do país. Os resultados obtidos demonstram que a TWD apresenta resultados efetivos em todas as etapas do processo de análise automática de eventos em SEE em tempo real. / Abstract : This work has as objective the study and the development of methodologies for the automatic analysis of events in real-time, in Electric Power Systems (EPS), with the use of synchronized phasor measurement data and the Discrete Wavelet Transform (DWT). The methodologies use the concept of wide area measurement systems (WAMS). Such systems aim to improve and facilitate the real-time operation of large EPS, reducing the time for actions to be taken, in order to prevent the propagation of an event through the cascading effect, thereby decreasing blackout occurrences. Automatic event analysis encompasses real-time detection, classification of type of event, its location and its magnitude, in MW, when there are load or generation shedding. All stages of the process of event analysis make use of TWD through a Multiresolution Analysis (AMR). This signal analysis technique is highlighted by the capacity to decompose the signal into functions in time and frequency domains simultaneously, which allows identifying the existing frequencies of the signal at their respective time instant. The signal characteristics are observed in real-time and, with the occurrence of an event, the event characteristics are extracted at different resolutions and interpreted by the developed algorithm. The algorithm was developed in C# language and validated with data from the National Synchronized Measurement System at Low Voltage (110 or 220 V) - SMSF MedFasee BT. This system has 25 measuring points installed at universities, covering 20 states of the five geographic regions of Brazil. The acquired results show that DWT presents effective results in all stages of the processes of automatic event analysis in real-time, in EPS.
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Interligação de conversores forward para processamento de energia proveniente de fontes de baixa tensão e alta correnteGruner, Víctor Ferreira January 2017 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-02-06T03:20:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2017 / Neste trabalho apresenta-se de um conversor cc-cc capaz de lidar com fontes de baixa tensão e elevada corrente de entrada. A topologia proposta é baseada em uma configuração de conversores Forward com entradas conectadas em paralelo e saídas conectadas em série. A referida configuração permite o compartilhamento natural da corrente de entrada entre os módulos associados e resulta e em elevado ganho estático. Mediante a aplicação de modulação phase-shift ao acionamento dos interruptores, há a possibilidade de redução do volume dos componentes que compõem o único filtro de saída da estrutura. O estudo realizado neste trabalho inclui: análise das interligações entre conversores Forward, análise das etapas de operação, formas de onda teóricas, a modelagem do conversor orientada ao controle e proposta de uma estratégia de controle. A partir de um protótipo de 1 kW e 85% de eficiência são extraídos resultados experimentais que validam a teoria e as equações derivadas ao longo do texto. / Abstract : This work presents a DC-DC converter capable of dealing with low voltage sources and high input current. The proposed topology is based on a configuration of Forward converters with parallel connected inputs and serially connected outputs. Said configuration allows a natural sharing of the input current between the associated modules and results in high static gain to the converter. By applying a phase-shift modulation to drive the switches, there is the possibility of reducing the volume of the components that make up the output filters of the structure. The study carried out in this work includes: analysis of Forward converter interconnections, analysis of the operation stages, theoretical waveforms, converter modeling oriented to control and proposal of a control strategy. From a prototype of 1 kW and 85% efficiency are extracted experimental results that validate the theory and derived equations throughout the text.
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Laboratório virtual de proteções de uma subestação da rede básica. / Virtual laboratory of the protection system of a power transmission substation.Paiva, Anderson Tadeu Soares 19 June 2015 (has links)
PAIVA, Anderson Tadeu Soares. Laboratório virtual de proteções de uma subestação da rede básica. 2015. 100 f. - Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e da Computação, Sobral, 2015. / Submitted by Ana Márcia Sousa (marciasousa@ufc.br) on 2016-09-28T17:16:35Z
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Previous issue date: 2015-06-19 / The analyze and application of Electrical Power System Protections is not a simple task and requires a lot of study and dedication from any professional who intends to deal with this field. Therefore, companies and professionals from this area recognize that continuous technical update is very important to be able to follow the technological progress and the increasingly complex protection schemes. This paper presents the developmentof a computational simulation tool of the protection system of a Power Transmission Substation. In order to complement the Simulator for Presence and Distance Learning about Operation and Protection of Electrical Systems (STOP), developed by Silva (SILVA, 2011), the simulator developed on this paper simulates a Transmission Substation of Basic Network, allowing the user set up some substation components such as Transmission Lines and its protections, simulate short-circuits and observe the protection performance. Developed in JAVA and integrated to STOP by name “Módulo II”, the simulator presented on this paper uses the STOP integration along with Moodle platform to make e-learning available. / A análise e aplicação de Proteções do Sistema Elétrico de Potência não é tarefa simples e requer muito estudo e dedicação do profissional que pretenda lidar com o assunto. Assim sendo, empresas e profissionais da área reconhecem a importância de uma atualização técnica continuada para que possam acompanhar os avanços tecnológicos e o aumento da complexidade dos esquemas de proteções. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma ferramenta computacional de simulação das proteções de uma subestação de Transmissão da Rede Básica do Sistema Elétrico de Potência (SEP). Com a finalidade de complementar o Simulador para Treinamento Presencial e a Distância em Operação e Proteção de Sistemas Elétricos (STOP) desenvolvido por Silva (Silva,2011), a ferramenta desenvolvida neste trabalho simula uma subestação de Transmissão da Rede Básica do SEP (500-230 kV) permitindo que o usuário configure elementos da subestação como, por exemplo, as Linhas de Transmissão e suas proteções, simule faltas e observe a atuação das proteções. Desenvolvido em JAVA e integrado ao STOP com a denominação de Módulo II, o simulador apresentado neste trabalho utiliza a integração do STOP com o Moodle para oferecer a opção de ser utilizado também no Ensino a Distância (EaD).
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Utilização de motores de indução trifásicos em manipulador articulado com 2 graus de liberdade considerando estratégias de controle vetorial de campo orientado indireto e modo de controle deslizante / Use of three-phase induction motors in an articulated manipulator of 2-dof considering the strategies of vector control and slidnig mode controlDiniz, Éber de Castro January 2013 (has links)
DINIZ, E. C. Utilização de motores de indução trifásicos em manipulador articulado com 2 graus de liberdade considerando estratégias de controle vetorial de campo orientado indireto e modo de controle deslizante. 2013. 145 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-11-05T12:50:21Z
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Previous issue date: 2013 / This paper proposes the position control of an articulated manipulator of two degrees of freedom driven by induction motors with a controller in the current loop. The work includes the mechanical modeling of the handler that will be developed from the direct and inverse kinematics and position control of induction motors operating system and uncoupled allocated in the manipulator. Thus, we developed two strategies for control of manipulators with two degrees of freedom, one using the scheme for field-oriented vector control and other means of indirect sliding mode control (Sliding-Mode Control - SMC). These control strategies are applied to current loop of induction motors that drive the manipulator. The parameters of the position controller of manipulator are taken into account in calculating the controller parameters of the current control loop, in order to obtain satisfactory results in the positioning the degrees of freedom. In addition, we performed a comparative study between the indirect field-oriented vector control and sliding mode control applied to the current loop. The advantage of the SMC compared to the indirect field-oriented vector control due to the first had in its control law, developed in this thesis, the use of position degree of freedom manipulator applied directly in the control law, while the second acted only as a disturbed rejection controller for the position loop. The Proportional-Integral (PI) was used in the position and speed loops for both current control algorithms to provide a standard for comparison between. For the purpose of implementing the control system individually for each engine and motors coupled to the manipulator used a digital signal processor. / O presente trabalho propõe o controle de posição de um manipulador articulado de dois graus de liberdade acionado a partir de motores de indução trifásicos com um controlador na malha de corrente. O trabalho contempla a modelagem mecânica do manipulador que será desenvolvida a partir das cinemáticas direta e inversa e o controle de posição dos motores de indução atuando desacoplados do sistema e alocados no manipulador. Deste modo, foram desenvolvidas duas estratégias de controle de manipuladores com dois graus de liberdade, uma utilizando o esquema por controle vetorial de campo orientado indireto e outra através de controle por modos deslizantes (Sliding Mode Control – SMC). Estas estratégias de controle são aplicadas a malha de corrente dos motores de indução que acionam o manipulador. Os parâmetros do controlador de posição dos manipuladores são levados em consideração no cálculo dos parâmetros do controlador da malha de controle de corrente, de modo a se obter resultados satisfatórios no posicionamento dos graus de liberdade. Além disso, foi realizado um estudo comparativo entre o controle vetorial de campo orientado indireto e o controle de modos deslizantes aplicado na malha de corrente. A vantagem do SMC em relação ao controle vetorial de campo orientado indireto deveu-se a que o primeiro possuía em sua lei de controle desenvolvida nesta tese a utilização direta da posição do grau de liberdade do manipulador, enquanto que o segundo atuava somente como um controlador com rejeição ao distúrbio. O controlador Proporcional-Integral (PI) foi utilizado nas malhas de posição e velocidade de modo a fornecer um padrão de comparação confiável entre os controladores de corrente. Com a finalidade de implementar o sistema de controle de cada motor individualmente e dos motores acoplados ao manipulador utilizou-se um processador digital de sinais.
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