Orientador: Sergio Valdir Bajay / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-13T21:52:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ricciulli_DurvalLuizSilva_D.pdf: 13090488 bytes, checksum: 1955c8ac776df51d08fb748602a22469 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: Neste trabalho se procura dar uma contribuição substancial para a evolução do planejamento da expansão da geração de sistemas hidrotérmicos de potência no país. Considera-se a possibilidade de utilização múltipla da água dos reservatórios das usinas hidroelétricas candidatas, através da utilização de técnicas conversacionais de programação multiobjetivo. Inicialmente é apresentada uma modelagem utilizando programação linear para o problema da expansão de sistemas hidrotérmicos de potência. Posteriormente, são introduzidas algumas variáveis inteiras, para representar a componente do custo de capital das usinas hidroelétricas candidatas que independe de sua motorização. Este refinamento é fundamental na modelagem de usinas de grande porte. A seguir são introduzidos o cálculo da confiabilidade da reserva de ponta do sistema e as identificações hidrológicas, a fim de considerar o efeito do período crítico no horizonte de planejamento. O modelo final obtido é aplicado a um sistema de potência brasileiro, obtendo-se o cronograma ótimo de instalação das novas usinas. Para a utilização múltipla da água dos reservatórios, são definidos dois objetivos: a minimização dos custos da geração e de transmissão de energia elétrica a médio prazo e a maximização dos benefícios líquidos oriundos dos usos múltiplos da água dos reservatórios das usinas envolvidas no plano de expansão do sistema. Dois métodos de programação multiobjetivo conversacionais são utilizados para resolver o problema multipropósito. Estes métodos são aplicados a um caso real, onde se considera, além da geração de energia elétrica, a possibilidade da água de alguns reservatórios ser usada para irrigação. A luz dos resultados obtidos faz-se uma comparação do desempenho destes métodos alternativos / Abstract: A substantial contribution to the development of generation expansion planninq for hydrothermal power systems is aimed at in this work. The possible multiple uses of the water from candidate hydro plant reservoirs are considered, employinq conversational techniques of multiobjective programminq. Initially, a modeling based on linear programming is presented for the hidrothermal power system exoansion problem. Then, some integer variables are introduced to represent the capital cost component that independs on the installed capacity of the candidate hydroplants. This refinement is fundamental in the modeling of large plants. Following, the peak power reserve reliability calculation and the identifications among critical period streamflow series and planning periods are introduced. The final model is applied to a Brazilian power system the optimal capacity schedulling of the new plants results. Taking into account the multiple uses of the water from candidate hydro plants, two objectives are defined: the rredium¿term cost minimization of electric power qeneration and transmission and the net benefit maximization accaming from the multipurpose uses of the water from the hydro plant reservoirs included in the power system expansion olan. Two conversational multiobjective programming methods are used to solve the multipurpose problem. These methods are applied to a real study case, where besides the power generation, irrigation using the water from some candidate hydro plant reservoirs is also considered. From the resultes obtained, the performance comparison between these alternative methods is carried out / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Fernando Antonio Campos Gomide / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-13T21:53:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CestariFilho_Felicio_M.pdf: 3585547 bytes, checksum: 5e20d70e48965189065c2e1ae46b06cb (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: Sistemas de grande porte são frequentemente caracterizados por uma estrutura hierárquica, e possuem normalmente múltiplos objetivos que podem ser conflitantes. A modelagem de um sistema deste tipo é normalmente uma tarefa árdua e de solução difícil. Assim, este estudo procura prover uma metodologia de abordagem de sistemas de grande porte integrados, usando a teoria hierárquica multinivel. Além disso, é feita uma descrição das funções e fluxo de informações entre os diversos niveis da hierarquia. É elaborado um exemplo usando a metodologia proposta onde é feita a descrição formal da estrutura hierárquica, os modelos matemáticos que representam o sistema, e a implementação de uma estrutura de suporte à tomada de decisão. O exemplo apresentado contempla uma parte da Aciaria ( conversor e metalurgia de panela) dentro do contexto de uma usina siderúrgica integrada onde são experimentados e analisados alguns casos via simulação / Abstract: Large-scale systems are often characterized by hierarchical structures, and they usually have multiple objectives that may be conflicting. The modelling of large-scale systems is normally a dificult task and of using the theory of integrated, hierarchical large-scale multilevel complex solution. This study system analysis methodology, aims at providing an systems. Moreover, the functions and information flows between the levels are described. An example is developed using the proposed methodology. The formal hierarchical structure description, the mathematical models that represent the system as well as development of a decision-making support structure are elaborated. The exampleconsidered is part of a steelmaking plant ( BOF and ladle metallurgy ) of an integrated steel planto and analysed. Simulation results are presented. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Secundino Soares Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-13T23:13:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Biagio_MariaAmelia_D.pdf: 7786153 bytes, checksum: 016aad993555aba7351acae20e81b43c (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Este trabalho versa sobre dois métodos de resolução para n problemas lineares dinâmiCOS baseados em dualIdade e Que exploram posslbl I Idades de d~~mpo~lção tempor~1 para esses problemas. O primeiro,. o Método do Lagrangeano Aumentado, obtém simultaneamente as soluções ótimas dual e primal através da adição de um termo de penal Idade quadrátlco ao Lagrangeano simples. À solução do Lagrangeano Aumentado é adaptada idéia utl Iizada para o caso não-J Inear para obtenção da separablI idade temporal do problema. O segundo, Decomposição via Lagrangeano Simples, determina a solução ótima dual via Aproximação Tangencial, explorando a decomposição temporal do Lagrangeano simples. A partir daí, a solução ótima primal é obtida através da resolução de sistemas lineares sequenciais em decorrência da apl icação do Princípio de Otimal idade de Bellman. Ambos 05 métodos são analisados, computaclonals são apresentados / Abstract: This work Is concerned with two methods, solvlng linear dynamlc problems whlch based on duality, exploit temporal decomposltion. The first, the Augmented lagrangean Method, obtains neously both dual and primal optimal primal solutions by quadratic penalty term to the ordinary Lagrangean. In obtain temporal decomposltlon of the problem, an idea nonllnear case 15 adapted. Th,e second, the Decomposltion via Ordinary lagrangean, determine the dual optlmal solutlon via Tangenclal Approximation, eXPlolting the temporal decomposltlon of the 5imple Lagrangean Then, the prlmal optlmal solutlon 15 obtained througt re50lutlon of sequenclal linear subsystems accordtng to appllcation of 8ellman's Optimallty Principie. the 80th methods are ana I ysed, ImPlemented and computaclonal resulta are presented. / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Secundino Soares Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-18T13:11:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_GustavoGonzagade_M.pdf: 4858937 bytes, checksum: 1d1d95899c1cb92c5011d66a0dc3f6fc (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Este trabalho apresenta um algoritmo determinístico para a etapa de médio prazo do planejamento da operação energética de sistemas hidrotérmicos com representação individualizada das usinas. O problema foi formulado como um fluxo em rede não linear de grande porte com arcos capacitados. A não linearidade e não diferenciabilidade da função de produção das usinas hidroelétricas e do custo da complementação não hidráulica são algumas das características da função objetivo que a torna extremamente complexa. Assim, o planejamento da operação de sistemas hidrotérmicos pode ser classificado como um problema não linear, não diferenciável e de grande porte. A formulação do problema considera alguns aspectos de modelagem importantes como a capacidade do sistema hidráulico atender a demanda de ponta mantendo constante a complementação não hidráulica no decorrer do intervalo. Esta restrição é atendida por uma função de penalização quadrática. Outro aspecto de modelagem normalmente desprezado é o afogamento do canal de fuga de uma usina pelo reservatório da usina diretamente a jusante. Para sistemas com alto nível de afogamento, podem ocorrer mudanças significativas na trajetória ótima dos reservatórios. Todas as particularidades do problema foram exploradas afim de melhorar a eficiência do programa. Foram implementados dois métodos de otimização, o Newton Truncado e o Gradient Reduzido. O Newton Truncado é um método de segunda ordem que calcula a direção iterativamente e possibilita explorar a estrutura tri-diagonal da matriz hessiana do problema. O Gradiente Reduzido foi implementado para avaliar o avanço obtido pelo método de segunda ordem em relação a um de primeira. A estrutura da rede hidráuJica formada pelas equações de balanço de água nos reservatórios é denominada arborescência expandida no tempo. Ela foi explorada através da definição da base pela Matriz de Defluência Básica. A estrutura da árvore formada por esta matriz e os métodos de otimização implementados sugerem a definição de estratégias heurÍsticas de partição de variáveis em básicas, superbásicas e não básicas. Estas estratégias foram baseadas na análise do comportamento ótimo de sistemas sobre diversas condições hidrológicas. Assim, o processo ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: This work presents a nonlinear capacitated network flow algorithm specially designed for mid-term hydrothermal scheduling problem. It has been formulated as a deterministic optimization problem, where each hydro plant is represented individually, and the system operation cost function is defined by a prior optimization of the non-hydraulic sources. The nonlinearity and non-differenciability of the hydro production and operation cost functions characterize the problem as a nonlinear, non-differentiable and large scale one. Some important modeling aspects have been considerated in the problem formulation. The maximal capacity of the hydroelectric power system plus the non-hydraulic power average at each time interval must garantee the peak load requirement. It is formulated by a nonlinear constrain which is attended by a quadratic penalty function. Another unusual modeling aspect is the eventual influence of the forebay elevation of a given plant over the tailrace elevation of its upstream neighbor. The Truncated Newton method has been chosen to calculate second order directions iteratively to expoit the three-diagonal structure of the Hessian matrix. Reduced Gradient method has also been implemented in order to comparatively evaluate with the second order method by comparing to a first order one. The hydro scheduling network structure, so-called temporally expanded arborescence, has been exploit to improve the algorithm's performance. The spanning tree representation makes the algorithm implementation extremely sim pIe and suggests heuristic strategies for variable partition into basic-superbasic-nonbasic sets. These strategies have been based on the system optimal reservoir trajectories obtained by optimal solution analysis of different systems over several inflow conditions. Thus, the variable partition will induce the convergence process straightforward to the optimum, reducing the computation time. This code has been incorporated in a Decision Support System specially developed for the Brazilian Power System ... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Secundino Soares Filho, Sergio Henrique Ferreira da Cunha e Paulo Sergio Franco Barbosa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-19T21:10:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CruzJunior_Gelsonda_M.pdf: 2784424 bytes, checksum: 8f81fa34c76ca65f20b8566514139f1f (MD5) Previous issue date: 1994 / Mestrado

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T12:50:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 286684.pdf: 13590420 bytes, checksum: 9e2232e690d637ecdfb3f9e1c5f772ff (MD5) / Apresenta-se uma metodologia sistemática visando estudar e computar leis de controle para determinadas classes de sistemas não lineares em tempo discreto. Para modelar o sistema não linear utiliza-se do método fuzzy Takagi-Sugeno, descrevendo a planta como a combinação de um certo número de modelos lineares locais. Uma nova técnica de construção exata é proposta, empregando não linearidades contidas em um setor tipo cone limitado, e posteriormente tratando como um problema de estabilidade absoluta. De forma geral, para a planta modelada via fuzzy Takagi-Sugeno são desenvolvidos controladores dinâmicos de ordem completa por realimentação de saídas, com dependência parcial ou total de parâmetros. Uma extensão considerando os efeitos da saturação nas entradas de controle também é tratada. Para os problemas de controle considerados ao longo deste trabalho, são propostos problemas de otimização convexa com restrições descritas em termos de desigualdades matriciais lineares. O objetivo é determinar a maximização da região de estabilidade ou o melhoramento de desempenho com a garantia de estabilidade, dentro da região de validade do modelo fuzzy TS. Exemplos numéricos foram desenvolvidos para ilustrar as potencialidades dos algoritmos propostos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2012-10-26T00:17:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 299358.pdf: 2860654 bytes, checksum: b2ea0290e3da6025c48584110876d408 (MD5) / O problema da coordenação de um sistema multi-robôs, que pode realizar atividades mais complexas e de forma mais rápida e eficiente que um único robô, é um tema complexo que apresenta um importante desafio de pesquisa. O planejamento de trajetórias e de tarefas são alguns dos problemas fundamentais dos sistemas multi-robôs e se referem a encontrar caminhos livres de colisão para cada robô determinado a realizar uma dada tarefa. Obviamente, para alcançar estes caminhos livres de colisão, algum tipo de coordenação é indispensável. Para garantir propriedades de segurança e alcançabilidade, este trabalho se interessa em estudar o uso de técnicas de modelagem e de verificação formal na solução deste tipo de problema. Para tal, duas diferentes técnicas para a solução do planejamento e coordenação de sistemas multi-robôs foram abordadas. Na primeira técnica, Teoria de Controle Supervisório, o problema consiste em calcular o supervisor ótimo que representa a lógica de controle utilizada para o planejamento de tarefas. Na segunda técnica, Autômato Jogo-Temporizado, uma estratégia é sintetizada para o planejamento de tarefas dos robôs que considera um jogo entre o ambiente e o controlador evidenciando a reatividade destes sistemas e a constante busca da vitória por parte do controlador em termos de segurança e alcançabilidade. Por fim, uma arquitetura genérica para a implementação de sistemas multi-robôs foi desenvolvida para fornecer desde o planejamento de tarefas ao controle contínuo dos robôs. Desta maneira, este trabalho avalia diferentes métodos formais para o desenvolvimento do planejamento e coordenação de sistemas multi-robôs, além de reproduzir os resultados das técnicas em um ambiente real. / The coordination problem of a multi-robot system to accomplish complex activities and in a faster and more effcient way than a single robot is a complex issue that presents a major research challenge. The path and task planning are some of the fundamental problems of multi-robot systems and corresponds to and collision-free paths for each robot to accomplish an individual given task. Obviously, to achieve these collision-free paths, some kind of coordination is essential. For this purpose, two different techniques for solving the planning and the coordination of multi-robot systems have been tackled. In the frst technique, the Supervisory Control Theory, the problem consists to calculate the optimal supervisor representing the control logic used for task planning. In the second technique, Timed Game tomata, a strategy is synthesized for the robot task planning that take account a game between the environment and the controller showing the reactivity of these systems and the constant seek for the victory by the controller in terms of safety and reachability. Finally, a generic architecture for the implementation of a multi-robot system is designed to provide resources from task planning to the continuous control. Thus, this work evaluates different formal methods for the development of planning and coordination of multi-robots systems, besides to reproduce the results of the techniques in a real environment.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2012-10-23T17:43:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 262175.pdf: 11738175 bytes, checksum: 0b7ca9c4815c50966e3e8e09fb548cb7 (MD5) / Este trabalho apresenta a implementação de um observador de estados não-linear aplicado a máquinas de corte a LASER acionadas por correias sincronizadoras. O acionamento por correias é comumente encontrado na conversão de movimento angular em linear em máquinas de corte a LASER. Este tipo de acionamento permite que o sistema de movimentação atinja velocidades altas e um grande campo de trabalho, porém reduz a rigidez do sistema devido a inclusão da correia, que é um elemento elástico. Os controladores existentes, que consideram a elasticidade da correia nesses sistemas de acionamento, utilizam medição direta da posição linear do efetuador final, o bico de corte LASER, na malha de controle. Neste trabalho é apresentada uma alternativa à utilização de medição direta da posição linear, que é a utilização de um observador de estados para estimar a posição do efetuador final. Este trabalho ainda considera o atrito existente no sistema e apresenta um controlador com compensação do atrito. Os estados internos do atrito, necessários para realizar a compensação do mesmo, também é estimado pelo observador de estados implementado. Com o intuito de comparar os resultados obtidos com e sem a consideração da elasticidade da correia na malha de controle, são implementados dois controladores: um com a malha de controle de posição sendo realimentada com a posição angular medida no motor, e outro com a realimentação da posição linear observada no efetuador final.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2012-10-24T00:18:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 261764.pdf: 1502420 bytes, checksum: 9925ab59a22be5edcb06d92d64c978f6 (MD5) / A sintonia automática de controladores de processos é uma demanda crescente nas aplicações industriais, que busca acelerar as tarefas de comissionamento de malhas de controle e busca melhor desempenho por meio da re-sintonia. O controlador PID, por sua simplicidade e domínio público, continua sendo o mais empregado no controle de processos, apesar das pesquisas e desenvolvimentos recentes de novas técnicas de controle. Apresentam-se, nesta dissertação, o desenvolvimento do conhecimento e a avaliação de estruturas de auto-sintonia de controladores PID. Presta-se foco especial a questões relacionadas com a aplicação em controle de processos na indústria, visando uma implementação em controlador industrial. Quatro estruturas de sintonia automática utilizando o relê realimentado são especialmente abordadas. Os algoritmos de auto-sintonia e de controle são desenvolvidos inicialmente em Matlab e simulações são realizadas em plantas tipo benchmark. A avaliação das topologias é realizada através de indicadores de desempenho e, principalmente, por meio da análise da relação custo-benefício de cada estratégia. Finalmente, um algoritmo PID com auto-sintonia é implementado no controlador lógico programável L40 da WEG/Bosch e experimentado, para estudos de caso, em processos lineares implementados com modelos eletrônicos analógicos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2012-10-24T01:13:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 256920.pdf: 830860 bytes, checksum: f765edd72766a549358c3fb4e27af0bc (MD5) / O anonimato é um preocupação crescente nos atuais sistemas baseados na Internet. As redes de anonimato tradicionais, baseadas em misturadores ou multicast, possuem limitações de confiabilidade, confidencialidade e desempenho. A ampla escala de redes P2P pode ser usada para minimizar tais limitações, mas essas redes têm de lidar com o fenômeno do churn (entrada e saída de nós na rede) e a menor confiabilidade dos nós individuais (devido ao roteamento na camada de aplicação). Esta dissertação apresenta o RPM (Random Path + Multicast), um protocolo para comunicação anônima em sistemas P2P. Além do anonimato, o RPM tem por objetivo a resistência ao churn e a redução do custo computacional normalmente associado a sistemas de anonimato. Para o seu desenvolvimento, primeiramente foi realizada uma revisão bibliográfica de grande parte da literatura referente ao assunto abordado. Posteriormente foram definidos os objetivos gerais e específicos do projeto visando definir assim sua estrutura funcional. Ao final, foram realisados diversos testes através de simulações, os quais demonstraram que o RPM atinge eficazmente seus objetivos, especialmente com respeito à resistência ao churn.