Nesse trabalho procede-se a modelagem e simulação do motor de indução trifásico considerando-se as notações trifásicas, ortogonais, vetoriais e complexas, mos-trando seus equacionamentos e também o resultado das simulações. Para a simulação foram usados alguns programas de domínio da área acadêmica, comparando seus desempenhos quanto à apresentação de resultados e também tempo de processamen-to. Este trabalho apresenta também, um enfoque para o método de simulação do mo-tor de indução trifásico utilizando a notação vetorial complexa, o qual é baseado na notação vetorial do motor de indução que é caracterizado por grandezas complexas. Essa técnica é obtida através de simples manipulações das equações vetoriais do modelo do motor de indução compondo uma equação de estado complexa. Com o auxílio do programa Matlab, consegue-se simular o motor de indução trifásico sem a necessidade de separar os termos complexos em duas equações reais, relativas as partes real e imaginária. O que além de simplificar o procedimento de simulação também contribui para a construção do diagrama de blocos para poder entender melhor o comportamento do modelo estudado. São apresentadas no final do trabalho, as conclusões obtidas e, também, sugestões tanto para continuação do trabalho, quanto novas linhas de pesquisas. / In this work it is carried out the modelling and simulation of the three-phase induction motor. It's considered three-phase, orthogonal, vectorial and complex notations, showing the different model equations and the result of the computational simulations. For the simulation it was used different software’s of the academic area, and its results and computational performance are compared. This work gives em-phasis to in new modelling procedure by using complex vector notation. This new method is based on the vectorial notation of the induction motor, which is characterized by complex entities. Through simple manipulations of complex vector equation of the dynamic induction motor equation, it is possible to compose a complex space-state equation. This complex model come be solved with Matlab software without the separation of its complex terms in two real equations. Other advantage of the complex model is the simplifying the simulation procedure and the possibilities of the blocks diagram representation. The final conclusions and suggestions for con-tinuation are presented in the end of work.

Usar ativos financeiros para extrair as expectativas de mercado para algumas variáveis macroeconômicas é uma prática comum na literatura de Macro-Finanças. Nessa dissertação utilizamos títulos brasileiros para extrairmos as expectativas tanto do câmbio quanto da inflação com o uso de fatores latentes do tipo Nelson-Siegel. No primeiro capítulo desenvolvemos um modelo que tenta incorporar expectativas do mercado financeiro com os fundamentos macroeconômicos dessa variável. O modelo desenvolvido aqui difere dos modelos anteriores ao permitir volatilidades condicionais que parecem ser muito importantes no mercado cambial. Os resultados encontrados aqui indicam que os modelos com os fatores latentes e as variáveis macroeconômicas tem um poder de previsão melhor do que os modelos puramente macroeconômicos. Além disso, parece haver uma relação entre as variáveis macroeconômicas e a curva de diferencial de juros entre os países. Já no segundo capítulo utilizamos o diferencial entre rendimentos dos títulos reais e nominais usadas como preditores da inflação. O modelo aqui apresentado faz uma decomposição desse diferencial de juros, em prêmios de risco e inflação implícita usando um modelo paramétrico baseado em condições de não-arbitragem. As estimações da de inflação implícita do modelo se mostram estimadores não viesados da inflação futura para horizontes mais curtos e carregam informação para horizontes mais longos. Além disso, mostram resultados superiores que o uso somente do diferencial / Use financial assets to extract market expectations for some macroeconomic variables is a common practice in Macro-Finance literature. In this dissertation we use Brazilian securities to extract the expectations of both the exchange rate as inflation using Nelson- Siegel factors. In the first chapter we developed a model that incorporates these financial market expectations with macroeconomic variables, which are the foundations of this variable. The model developed here differs from previous models by allowing conditional volatilities that seem to be very important in the foreign exchange market. The study findings indicate that the models with latent factors and macroeconomic variables has better preditive power than purely macroeconomic models. In addition,indicates that there is a relationship between macroeconomic variables and the interest rate differential curve between countries. In the second chapter we use the spread between real and nominal bonds used as predictors of inflation. The model presented here is a decomposition of this interest differential in risk premiums and implied inflation using a parametric model based on no-arbitrage conditions. Estimates of implied inflation are non biased estimators of future inflation for shorter horizons and carry information over longer horizons. In addition, the implied inflation has superior results than that only using the differential

Nesse trabalho procede-se a modelagem e simulação do motor de indução trifásico considerando-se as notações trifásicas, ortogonais, vetoriais e complexas, mos-trando seus equacionamentos e também o resultado das simulações. Para a simulação foram usados alguns programas de domínio da área acadêmica, comparando seus desempenhos quanto à apresentação de resultados e também tempo de processamen-to. Este trabalho apresenta também, um enfoque para o método de simulação do mo-tor de indução trifásico utilizando a notação vetorial complexa, o qual é baseado na notação vetorial do motor de indução que é caracterizado por grandezas complexas. Essa técnica é obtida através de simples manipulações das equações vetoriais do modelo do motor de indução compondo uma equação de estado complexa. Com o auxílio do programa Matlab, consegue-se simular o motor de indução trifásico sem a necessidade de separar os termos complexos em duas equações reais, relativas as partes real e imaginária. O que além de simplificar o procedimento de simulação também contribui para a construção do diagrama de blocos para poder entender melhor o comportamento do modelo estudado. São apresentadas no final do trabalho, as conclusões obtidas e, também, sugestões tanto para continuação do trabalho, quanto novas linhas de pesquisas. / In this work it is carried out the modelling and simulation of the three-phase induction motor. It's considered three-phase, orthogonal, vectorial and complex notations, showing the different model equations and the result of the computational simulations. For the simulation it was used different software’s of the academic area, and its results and computational performance are compared. This work gives em-phasis to in new modelling procedure by using complex vector notation. This new method is based on the vectorial notation of the induction motor, which is characterized by complex entities. Through simple manipulations of complex vector equation of the dynamic induction motor equation, it is possible to compose a complex space-state equation. This complex model come be solved with Matlab software without the separation of its complex terms in two real equations. Other advantage of the complex model is the simplifying the simulation procedure and the possibilities of the blocks diagram representation. The final conclusions and suggestions for con-tinuation are presented in the end of work.

Usar ativos financeiros para extrair as expectativas de mercado para algumas variáveis macroeconômicas é uma prática comum na literatura de Macro-Finanças. Nessa dissertação utilizamos títulos brasileiros para extrairmos as expectativas tanto do câmbio quanto da inflação com o uso de fatores latentes do tipo Nelson-Siegel. No primeiro capítulo desenvolvemos um modelo que tenta incorporar expectativas do mercado financeiro com os fundamentos macroeconômicos dessa variável. O modelo desenvolvido aqui difere dos modelos anteriores ao permitir volatilidades condicionais que parecem ser muito importantes no mercado cambial. Os resultados encontrados aqui indicam que os modelos com os fatores latentes e as variáveis macroeconômicas tem um poder de previsão melhor do que os modelos puramente macroeconômicos. Além disso, parece haver uma relação entre as variáveis macroeconômicas e a curva de diferencial de juros entre os países. Já no segundo capítulo utilizamos o diferencial entre rendimentos dos títulos reais e nominais usadas como preditores da inflação. O modelo aqui apresentado faz uma decomposição desse diferencial de juros, em prêmios de risco e inflação implícita usando um modelo paramétrico baseado em condições de não-arbitragem. As estimações da de inflação implícita do modelo se mostram estimadores não viesados da inflação futura para horizontes mais curtos e carregam informação para horizontes mais longos. Além disso, mostram resultados superiores que o uso somente do diferencial / Use financial assets to extract market expectations for some macroeconomic variables is a common practice in Macro-Finance literature. In this dissertation we use Brazilian securities to extract the expectations of both the exchange rate as inflation using Nelson- Siegel factors. In the first chapter we developed a model that incorporates these financial market expectations with macroeconomic variables, which are the foundations of this variable. The model developed here differs from previous models by allowing conditional volatilities that seem to be very important in the foreign exchange market. The study findings indicate that the models with latent factors and macroeconomic variables has better preditive power than purely macroeconomic models. In addition,indicates that there is a relationship between macroeconomic variables and the interest rate differential curve between countries. In the second chapter we use the spread between real and nominal bonds used as predictors of inflation. The model presented here is a decomposition of this interest differential in risk premiums and implied inflation using a parametric model based on no-arbitrage conditions. Estimates of implied inflation are non biased estimators of future inflation for shorter horizons and carry information over longer horizons. In addition, the implied inflation has superior results than that only using the differential

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Evandro de Carvalho Gomes.pdf: 6042842 bytes, checksum: 26caa437e6eddbd118b3278d1421a757 (MD5) Previous issue date: 2009-09-11 / In this work, we propose to analyze the controller design of a classical dc-dc converter in a different manner. Instead of the traditional mathematics transfer function analysis, we will describe the block diagram of the plant to be controlled using Space-State Averaging, decoupling the states effects one acts each other and designing the controllers individually. With this technique, we can obtain first order transfer function allowing easier synthesis and design of the involved controllers. Outcomes are compared to controllers based on K-factor approach which are entirely applicable in academy and industry environment. / Neste trabalho propomos analisar o projeto de controladores para conversores cc-cc clássicos de uma forma diferente da tradicional análise matemática da função de transferência, descrevendo o diagrama de blocos da planta a ser controlada, desacoplando os efeitos que um estado exerce sobre o outro e projetando os controladores individualmente. Com essa técnica, obtêm-se funções de transferências de primeira ordem o que permite um projeto e síntese mais fácil dos controladores envolvidos. Os resultados são comparados com os controladores baseados na abordagem do fator K, por se tratar de uma abordagem amplamente aplicada no meio acadêmico e industrial.

Orientador: Gilmar Barreto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-12T10:12:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GiraldoClavijo_David_M.pdf: 8609535 bytes, checksum: 3757243978613825c57c07d4e9b3cae4 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Este estudo apresenta os fundamentos teóricos para modelagem de dados multivariáveis no espaço de estado através de Métodos de Subespaços para Identificação de sistemas lineares invariantes no tempo, discretos no tempo. O trabalho contém alguns conceitos básicos de sistemas dinâmicos, um pouco da história e os elementos de identificação de sistemas, modelos no espaço de estado e modelos estendidos no espaço de estado. Dois Métodos de Subespaços são analisados e tratados, o Multivariable Output-Error State-sPace (MOESP) e o Numerical algorithm for Subspace State-Space System IDentification (N4SID). Modificações nos seus algoritmos são propostas e implementadas. Experimentos com benchmarks são realizados para exemplificar o procedimento de identificação por subespaços e para avaliar os algoritmos modificados. / Abstract: This study presents the theoretical foundations of multivariable data modeling in state space by Subspace Methods for Systems Identification of linear time invariant, discrete time, systems. The work contains some basic concepts of dynamic systems, a little of history and the elements of systems identification, state space models and extended state space models. Two Subspace Methods are analyzed and applied, Multivariable Output-Error State-sPace (MOESP)and Numerical algorithm for Subspace State-Space System IDentification (N4SID). Some modifications then are proposed and implemented. Experiments with benchmarks are realized to show the procedure of Identification by subspace and to evaluate the modified algorithms. / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Celso Pascoli Bottura / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T14:33:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TobarQuevedo_JohannaBelen_M.pdf: 1682152 bytes, checksum: 0de866f41b4caaf6854d460eab59e9ac (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O objetivo principal deste trabalho é propor algoritmos para identificação de series temporais e de sistemas lineares multivariáveis estocásticos variantes no tempo no espaço de estado. Para isto primeiramente investigamos fundamentos teóricos, apresentando alguns conceitos básicos de series temporais, sistemas, elementos de identificação, modelos no espaço de estado e identificação variante no tempo. Dois algoritmos são propostos, analisados e implementados, o que chamamos MOESP-AOKIVAR baseado no MOESP (Multivariable Output-Error State space) e o que chamamos AOKI-VAR baseado no algoritmo proposto por Masanao Aoki. Os algoritmos são avaliados sobre "benchmarks". Finalmente exemplos são apresentados bem como discussões sobre validação, previsão e modelagem de séries temporais e a modelagem de sistemas multivariáveis estocásticos variantes no tempo, esperando contribuir no estudo deste tipo de sinais e sistemas / Abstract: The main objective of this work is to propose algorithms for identifying non-stationary time series and multivariable time-varying linear stochastic systems in the state space. In order first to do this we investigate theoretical foundations, presenting some basic concepts of time series, systems, identification elements, models in state space and time variant identification. Two algorithms are proposed, analyzed and implemented, the one we called MOESP-AOKI-VAR based on the MOESP (Multivariable Output-Error State space) and the one we called AOKI-VAR based on the algorithm proposed by Masanao Aoki. The algorithms are evaluated on "benchmarks". Finally examples are presented as well as discussions about validation, prediction and modeling of stochastic time series and modeling of stochastic time-varying multivariable systems, hoping to contribute to the study of this type of signals and systems / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Celso Pascoli Bottura / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T15:52:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TorricoCaceres_AngelFernando_D.pdf: 1145129 bytes, checksum: e5817164d343ed7c520ead7ed9865194 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Nesta Tese, uma metodologia descentralizada de identificação linear no espaço de estado para sistemas multivariáveis estocásticos, discretos no tempo e serialmente interconectados, é proposta. A identificação do sistema global pode ser feita por meio da identificação individual dos seus subsistemas usando-se algum método de identificação de sistemas e de séries temporais multivariáveis no espaço de estado, dentre os aqui discutidos: Identificação no Espaço de Estado do Erro de Saída de Sistemas Multivariáveis (MOESP), Algoritmos Numéricos para a Identificação nos Subespaços de Sistemas no Espaço de Estado (N4SID), realização estocástica com entradas exógenas utilizando mínimos quadrados restrito, (CLS-SSI) e MOESP-AOKI. Com base nos modelos obtidos para os subsistemas, uma etodologia de controle ótimo descentralizado que explora a estrutura Bloco Triangular Inferior das matrizes do sistema é utilizada. A metodologia combinada de identificação e de controle estocásticos descentralizados, estruturada neste estudo, é aplicada a sistema interconectado de qualidade de água de rio, que motivou este trabalho / Abstract: In this thesis a decentralized methodology for linear state space identification of discrete time, serially interconnected multivariable stochastic systems is proposed. The global system identificationis achieved by means of the individual identification of its subsystems through some state space methods for identification of multivariable systems and time series, among the ones here discussed: Multivariable Output-Error State Space Identification (MOESP), Numerical Algorithms for SubspaceState Space Systems Identification (N4SID), Constrained Least-Squares State Space Identification (CLS-SSI), MOESP-AOKI. Based on the obtained subsystems models a methodology of optimal decentralized control systems that explores the matrices Lower Block Triangular structure is utilized. The combined decentralized stochastic identification and control methodology structured in this study is applied to an interconnected river water quality system, that motivated this work / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Hugo Enrique Hernandez Figueroa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T12:30:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paixao_OswaldoPedreira_D.pdf: 3002384 bytes, checksum: f5a0e8e8022dabd36cfce9ffdb839f9b (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Este trabalho, tem como objetivo o desenvolvimento de novas técnicas, para análise de regime permanente não-autonoma de circuitos de alta-velocidade não-lineares em grande-escala. Para tal, é proposto um novo método do balanço harmônico (BH) fundamentado em uma eficiente metodologia de decomposição multi-níveis, que subdivide um circuito não-linear em grande escala em uma estrutura hierarquica de super-redes (SuRs) esparsamente interconectadas. Mais precisamente, em cada nível de hierarquia, o circuito é composto por SuRs intermediárias, SuRs de fundo, e redes de conexão (RCs). As SuRs de fundo são decompostas em um aglomerado de subredes não-lineares (SRNs) correspondendo a dispositivos semicondutores, que por sua vez, estão envolvidos por uma sub-rede linear (SRL). A equação de estado e de sonda das SuRs de fundo foram obtidas utilizando uma nova metodologia que combina a formulação de espaço de estado (FEE) para as SRNs com a formulação nodal modificada (FNM) para a SRL. Esta metodologia FEE/FNM produz um sistema quadrado de equações com menor tamanho possível. Para realização das conversões do sinal entre os domínios do tempo e da frequência, foram discutidas e implementadas diferentes transformadas de Fourier discreta (TFDs), para operação em regime multi-tons, incluindo sinais com modulação digital. A equação determinante do BH multi-níveis do circuito assume uma estrutura hierarquica do tipo bloco diagonal com borda , que pode ser eficientemente resolvida utilizando técnicas de processamento paralelo. A matriz jacobiana de cada SuR de fundo é processada utilizando eficientes técnicas de matrizes esparsas, junto com o conceito de espectro de derivada. Para a solução da equação determinante, foram utilizados os métodos de Newton e do tensor para problemas de pequena- e média-escala, e os métodos de Newton inexato e do tensor inexato para problemas em grande-escala. A globalização via pesquisa-em-linha com retrocedimento, foi adotada para nestes solucionadores não-lineares. Entretanto, para o método do tensor e do tensor inexato, também foi adotada a técnica de pesquisa-em-linha curvilinear. Nos métodos inexatos, técnicas de pré-condicionamento foram utilizadas, para aumentar a eficiência e a robustez do solucionador linear iterativo em subespaço de Krylov (GMRES, GMRES-Bt e TGMRES-Bt). Finalmente, a formulação proposta foi validada e a eficiência do método do tensor e do tensor inexato comparada com o método de Newton e de Newton inexato, para diferentes topologias de circuitos utilizando diodos, FETs e HBTs, e operando sob diferentes regimes de excitação multi-tons. / Abstract: This work deals with the development of new techniques for nonautonomous nonlinear steady-state analysis of high-speed large-scale integrated circuits. To this end, it is proposed a novel harmonic balance (HB) method fundamented on a efficient multi-level decomposition methodology, that divides a large-scale circuit into hierarchical structure of sparsely interconnected supernetworks (SuNs). More precisely, the circuit is composed by intermediary SuRs, bottom SuRs and connection networks (CNs). The bottom SuNs are decomposed into a cluster of nonlinear subnetworks (NSNs) corresponding to the opto-electronic semiconductor devices, which in turn, are embedded by a linear subnetwork (LSN). Multi-port elements can be included in the LSN, in order to use measured data or results from electromagnetic analysis of structures with complex geometries. The formulation of the bottom SuN state and probe equations uses an improved table-oriented statespace formulation (SSF), that produces a square system with the lowest possible size, which is equal to the number of nonlinear state-variables (branch voltages and currents) that act as argument of the fuctions representing the semiconductor devices nonlinearities. The SSF is compared with the classical modified nodal formulation (MNF). For dealing with signal timefrequency conversions, discrete Fourier transform (DFT) techniques for different multi-tone regimes are discussed, including complex digitally modulated signals. The multi-level HB determining equation of the circuit assumes a hierarchical block bordered structure that can be efficiently tackled by parallel processing techniques. The HB jacobian matrix is handled using efficient sparse matrix techniques with a proper definition of the derivatives spectra. For the solution of a large-size HB problem, we investigated the applications of inexact tensor method based on Krylov-subspace techniques. Preconditioning are used to improve the robustness of the iterative tensor solver. To determine the circuit DC regime, we employ the tensor method. We adopted the backtracking linesearch technique as a globalisation strategy. However, for the tensor method, in particular, a curvilinear linesearch was also implemented. Finally, the formulation was validated and, the tensor and inexact tensor method efficiency was compared with the Newton and inexact Newton method, respectively, for several different circuits using diodos, FETs and HBTs, and operating under different multi-tone regimes. / Doutorado / Engenharia de Telecomunicações / Doutor em Engenharia Elétrica

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcio Paulo de Oliveira.pdf: 1960743 bytes, checksum: 7438fe00d388d47b01b27d6cfdf2e229 (MD5) Previous issue date: 2010-02-04 / The knowledge about soil and plant attributes is important for the improvement of agricultural management. Intense tillage activities may induce not only alterations in the soil attributes but also decrease in productivity. Studies directed to the soil and plant spatial variability identification and the relations amid these variables are tools for agriculture, with the potential to increase productivity. The data set for this study was sampled in a Rhodic Acrudox soil, at a farmland that has been being cultivated for over five years under no-tillage system, with soybean and wheat in crop succession. At 252 m long transect, 84 points were demarcated, with 3 m of spacing between each of them. The relations between soybean productivity and soil water content, micro, macro and total porosity, soil density and soil resistance to penetration at 0,0-0,10 m and 0,10-0,20 m deep layers, were evaluated, as well as the respective variabilities. The relations between soybean productivity and soil attributes were determined using simple and cross correlations, followed by the state space models determinations, compared to linear and multiple regression models. The results have shown that the soybean productivity and soil mechanical resistance variables presented not only autocorrelation structure but also crosscorrelation structure. The state space models, relating to the soybean productivity at a point i, with the same attribute at point i-1, at the two layers, were more efficient than the equivalent models in simple and multiple regression. With geoestatistics, the spatial dependence structure was determined with envelopes and models for the semivariograms, allowing identification and classification of the spatial dependence for the variables under study. The thematic maps were obtained with simple kriging and indicated the soil attributes behavior, related to the soybean productivity. / O conhecimento do comportamento dos atributos do solo e da planta é importante para a melhoria das práticas agrícolas. A intensa atividade de cultivo pode provocar modificações dos atributos do solo e reduzir a produtividade de uma cultura em determinada região. Os estudos que visam identificar a variabilidade espacial dos atributos do solo e da planta e a relação entre esses atributos surgem como um recurso para a agricultura, podendo ser utilizados para realização de um manejo adequado dos recursos disponíveis, ampliando a produtividade e preservando o meioambiente. Os dados para a realização deste estudo foram obtidos em um Latossolo Vermelho distroférrico, em uma área cultivada há mais de cinco anos com alternância entre as culturas de soja e trigo, com o sistema de plantio direto. Em uma transeção de 252 m de comprimento foram demarcados 84 elementos amostrais, espaçados de 3 m entre si. As relações da produtividade da soja com os seguintes atributos físicos e hídricos do solo: teor de água no solo, microporosidade, macroporosidade e porosidade total do solo, densidade do solo e resistência mecânica do solo à penetração, nas camadas 0,0-0,10 m e 0,10-0,20 m, foram avaliadas bem como a variabilidade espacial desses atributos. A relação entre a produtividade da soja e os atributos do solo foi determinada através das correlações simples e cruzada entre os elementos amostrais de cada atributo, seguida da estimação dos modelos em espaço de estados, comparados aos modelos equivalentes em regressão linear múltipla. Os resultados mostraram que as variáveis produtividade da soja e resistência do solo a penetração apresentaram estrutura de autocorrelação e de correlação cruzada entre si. Os modelos estimados em espaço de estados, relacionando a produtividade da soja em um ponto i com a produtividade da soja e resistência do solo a penetração nas duas camadas no ponto i -1 mostraram-se mais eficientes do que os modelos equivalentes estimados em regressão linear simples e múltipla. Por meio da geoestatística, a estrutura de dependência espacial foi avaliada por meio dos envelopes e modelos para os semivariogramas experimentais, permitindo identificar e classificar a dependência espacial das variáveis em estudo. Os mapas temáticos foram obtidos por meio de interpolação por krigagem ordinária e indicaram o comportamento dos atributos do solo ligadas a produtividade da soja.