Made available in DSpace on 2018-08-01T22:57:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11003_Dissertação Rhynara Carvalho versão FINAL PDF.pdf: 1570803 bytes, checksum: f9ec81cadfa8ec20f78c725553857667 (MD5) Previous issue date: 2018-02-23 / Relevância do tema No processo de adsorção em colunas de leito fixo, muito empregado no tratamento de efluentes, as medidas obtidas ao final da coluna permitem identificar a eficiência do processo, porém são acompanhadas de ruídos provenientes de equipamentos de medição. Uma vez que esses sistemas são considerados dinâmicos, o monitoramento em tempo real deste processo se torna um grande desafio para a indústria, a fim de fornecer uma análise mais precisa do processo. Assim, o presente trabalho demonstra a eficiência do filtro de partículas conhecido como Amostragem e Reamostragem por Importância (SIR) como uma ferramenta rápida e robusta para estimar e monitorar a remoção de íons sulfato (SO4-2) em uma coluna de adsorção de leito fixo. O modelo de leito fixo e o modelo de taxa de transferência de massa foram utilizados para representar todo o processo e as medidas experimentais foram utilizadas para validar a metodologia utilizada. O desempenho do filtro de partículas foi avaliado por meio da análise do erro quadrático médio (RMS) e do desvio absoluto médio (MAD), bem como da verificação do tempo computacional. Foi observado que as partículas geradas não sofreram degeneração por meio da verificação do tamanho efetivo da amostra (Neff) e o filtro SIR apresentou melhor desempenho na estimação quando foi utilizado um maior valor para o número de partículas (Np) e para o desvio do modelo de evolução (σm). Além disso, a estimação da vazão foi de grande importância para que o filtro conseguisse realizar estimativas confiáveis. Na análise das isotermas, a escolha não influenciou na estimação dos estados. Observaram-se resultados satisfatórios e com aplicabilidade notável, uma vez que o filtro ainda não foi utilizado para esse tipo de processo na literatura.

Orientador: Alcir Jose Monticelli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-29T00:44:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mota_LiaToledoMoreira_M.pdf: 7039730 bytes, checksum: e2d2c9b3c24ee152fe47613418d16dd9 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Este trabalho objetiva a implementação e avaliação d¿ eficiência de algoritmos computacionais referentes a métodos e técnicas de estimação dinàmica de parâmetros de um dos componentes da rede elétrica: a carga. Através desta estimação, torna-se possível avaliar, mais precisamente, a carga existente em sistemas de energia elétrica supervisionados, utilizando-se, para isto, diferentes modelos de carga. Neste trabaJho, a estimação dinâmica de parâmetros da carga é realizadaa partir de dois métodos iterativos: o Método dos Quadrados Mínimos Ponderados em uma forma recursiva e o Filtro de KaIman. Além disto, estes métodos são implementados através de três técnicas diferentes: as Técnicas do Vetor de Estados Estendido, da Estimação de EstadolParâmetros Alternada e da Estimação Dinâmica de Estado Parâmetros. São apresentados resultados que ilustram uma comparação de desempenho entre as três técnicas utilizadas / Abstract: This work is focused on the implementation and evaluation of computational algorithms related to methods and techniques for dynamic parameter estimation of one ofthe power system components: the load. This estimation allows to evaluate more precisely the supervised power system load through the use of different 10ad models. In this work the dynamic load parameters estimation is implemented using two iterative methods: the Weighted Least Squares in a recursive fonn and the KaIman Filter. Furthennore, these methods are implemented using three techniques: the Parameter Estimation by State Augmentation, the Alternate StatelParameter Estimation and the Dynamic StatelParameter Estimation. A performance comparison among the three different techniques is presented. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:06:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7260_1.pdf: 401929 bytes, checksum: 7ec81ac7441668b14404182e76dcee1c (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Em modelos de regressão linear em que os erros são heteroscedásticos, a prática comum é utilizar o estimador de mínimos quadrados ordinários para a estimação dos parâmetros juntamente com um estimador consistente da matriz de covariâncias dessas estimativas que, em geral, é o estimador desenvolvido por White (1980) ou uma de suas variantes. Entretanto, estimadores da matriz de covariâncias baseados em esquemas de bootstrap têm-se mostrado boas alternativas aos estimadores tradicionais. Em especial o estimador desenvolvido por Cribari?Neto & Zarkos (2004), em que a probabilidade de seleção dos resíduos é ponderada pelo inverso do grau de alavancagem, apresenta desempenho superior aos estimadores consistentes tradicionais, principalmente em situações não-balanceadas em que há observações potencialmente influentes. Utilizando simulações de Monte Carlo, foi analisada neste trabalho a sensibilidade desse estimador a diferentes formas de reamostragem através da análise do comportamento de novos estimadores que utilizam outras probabilidades de seleção dos resíduos. Adicionalmente, investigou-se a sensibilidade da inferência baseada neste e em outros estimadores a situações de não-normalidade dos erros

OSTERNO, I. S. Estimação de canal no enlace reverso de sistemas VL-MIMO multi-celulares. 2015. 78 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-08-10T14:28:29Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_isosterno.pdf: 4864120 bytes, checksum: ded807bfe70c3cb851f052eee90c66e8 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-08-11T12:03:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_isosterno.pdf: 4864120 bytes, checksum: ded807bfe70c3cb851f052eee90c66e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-11T12:03:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_isosterno.pdf: 4864120 bytes, checksum: ded807bfe70c3cb851f052eee90c66e8 (MD5) Previous issue date: 2015-06-19 / The aim of this dissertation is mainly to investigate and propose different channel estimation techniques for a multicell multiuser multiple-input multiple-output (MIMO) communication system. Particular attention is payed to the case that is referred to as very large (VL) MIMO (VL-MIMO) arrays, where the base stations are equipped with a great (or even huge) number of antenna sensors. Some of these techniques exploit properties issued from the (large) Random Matrices Theory and are therefore less affected by the so-called pilot contamination effect. In this work, the parameters of the VL-MIMO channel are estimated from the eigenvalue decomposition (EVD) of the output covariance matrix of the receive antenna array. This technique is more robust to the interference of signals from other cells compared with methods that do not exploit the specific properties of the VL-MIMO channel matrix, which is the case of the classical least squares (LS) solution. In this context, this work also proposes a simpler way to resolve the scaling ambiguity remaining from the EVD-based method using the Khatri-Rao product. The second part of this dissertation exploits the VL-MIMO properties on a source localization problem, aiming to determine the direction of arrival (DoA) of the signals impinging on the antenna array from a given desired cell. Based on the subspace representation of the outer cell interference signals, we propose a new blind MUSIC-like classification algorithm to estimate the channel matrix. The proposed technique convert the high resolution gains of the VL-MIMO arrays into ability to reduce power of undesired signals, yielding good channel estimates even under high interference power levels, and including cases where desired and undesired signals are strongly correlated. Computer simulations have been done in order to cope with different situations and propagation scenarios, thus yielding an exploratory character to our research and allowing us to evaluate and assess the investigated algorithms, comparing them to consolidated solutions in order to establish a complete overview of the parameter estimation problem in the VL-MIMO case / Este trabalho se propõe a investigar e propor diferentes técnicas de estimação de canal de múltiplas entradas e múltiplas saídas (MIMO) para sistemas de comunicação multiusuário operando em regime de interferência em cenário de múltiplas células. Atenção particular é dada ao caso onde as estações rádio-base são equipadas com arranjos de antenas apresentando grande quantidade de antenas, configurando o que se tem referido na literatura como sistemas de comunicação MIMO de grande dimensão (VL-MIMO, do inglês: very large MIMO). Algumas destas técnicas exploram as propriedades das grandes matrizes aleatórias e são menos afetadas pela contaminação de pilotos. Nesta dissertação, os parâmetros do canal VL-MIMO são estimados a partir de uma decomposição em autovalores (EVD, do inglês: eigenvalue-decomposition) da matriz de covariância na saída do arranjo de antenas receptoras. Esta técnica se mostra menos sensível à presença de interferência do que outras que não exploram propriedades específicas da matriz de canal VL-MIMO, como é o caso da solução clássica dos mínimos quadrados (LS, do inglês: least-squares). Nesse contexto, propõe-se ainda uma solução para o fator de ambiguidade multiplicativa do método baseado em EVD, utilizando um simples produto de Khatri-Rao. Na segunda parte desta dissertação, as propriedades dos sistemas VL-MIMO são empregadas num problema de localização de fontes, a fim de determinar a direção de chegada (DOA) dos sinais incidentes sobre o arranjo, provenientes da célula em questão. Explorando o subespaço de representação dos sinais interferentes, propõe-se o uso de um algoritmo de classificação de tipo MUSIC para estimar a matriz de canal de forma cega. O método proposto converte os altos ganhos de resolução dos arranjos VL-MIMO em capacidade de redução de interferência, podendo fornecer estimativas do canal adequadas, mesmo sob níveis fortes de interferência e também em casos onde os sinais do usuário desejado e dos interferentes são altamente correlacionados espacialmente. Extensas campanhas de simulação computacional foram realizadas, dandoum caráter exploratório a esta dissertação no sentido de abranger diferentes cenários e avaliar as técnicas investigadas em comparação com soluções já consolidadas, permitindo assim a elaboração de um panorama mais completo de caracterização dos problemas de estimação de parâmetros no caso VL-MIMO

Este trabalho apresenta um procedimento de estimação dos parâmetros de movimento de um corpo rígido, quais sejam, posição, velocidade linear, velocidade angular e aceleração linear, empregando técnicas de visão computacional fundamentadas na manipulação de sequências de imagens estéreo ruidosas. A estimação envolve o uso de detetares de cantos, observação de pontos ruidosos tridimensionais, aquisição e processamento de imagens e estimação de estados. Atenção especial é dada às duas primeiras técnicas pois é a partir delas que os atributos geométricos do objeto são adquiridos durante o processamento de imagens digitalizadas. O processo de recuperação de pontos tridimensionais foi simulado a partir de informações bidimensionais, usando dois métodos de observação de pontos ruidosos. Um desses métodos reduz o problema de determinação dos pontos tridimensionais à resolução de um sistema de equações lineares pelo método dos mínimos quadrados. O outro utiliza informação do range de um ponto imagem e da correspondência entre um ponto projetado em uma câmera e o correspondente ponto conjugado, localizado na outra câmera. Ainda neste trabalho, técnicas aplicáveis na resolução do problema da correspondência entre imagens estéreos foram estudadas. Duas abordagens são consideradas. Em uma delas, o estudo da correspondência é feito a partir da manipulação de imagens segmentadas e na outra utiliza-se as imagens adquiridas. Um experimento empregando o procedimento de estimação dos parâmetros obtido foi realizado. O experimento consistiu no deslocamento de um corpo rígido em uma mesa e na aquisição de uma seqüência de imagens estéreo. As estimativas obtidas foram comparadas com os valores dos parâmetros de movimento observados experimentalmente. / This work presents a procedure for the estimation of object motion parameters, namely, position, linear velocity, angular velocity and linear acceleration, using computer vision techniques based on manipulation of a sequence of noisy stereo images. The estimation involves corner detection, 3-D noisy point observation, image acquisition, digital image processing and state estimates. Special attention was given to the first two techniques mentioned above because the acquisition of the object features during the image processing was based on them. The process of recovering three dimensional points was simulated from the 2-D information, using two methods based on noisy points observation. One of these methods formulates the problem of determination of the three-dimensional points as a linear system equation problem via least square techniques. The other solves the same problem by using the definition of the range of image points and the correspondence that exists between a projected point on one camera and the correspondent conjugate point on the other camera. We still made in this work a study of techniques dedicated to solve the problem of stereo images correspondence. Two approaches are examined. In one of them, the correspondence is made from segmented images. In the other one, the acquired images are used directly. An experiment using the parameter estimate procedure was performed. The experiment consisted in observing a moving object on a test table and in acquiring a stereo image sequence. The estimates were compared with the motion parameters experimentally observed.

O presente trabalho trata da implementação de um sistema de controle PID auto-ajustável. O trabalho desenvolvido compreende as seguintes etapas: ajuste dos parâmetros da planta, ajuste do controlador sem ajuste dos parâmetros da planta e ajuste do controlador com projeção dos parâmetros do controlador. O algoritmo de ajuste do controlador é baseado no critério de variância mínima generalizada e o de ajuste de parâmetros da planta é baseado no método dos mínimos quadrados estendido. Os parâmetros do controlador são projetados na região factível de existência física dos parâmetros do controlador contínuo através de uma técnica de programação quadrática. Os algoritmos foram implementados e testados em laboratório no controle de posição ou velocidade de um servomotor cc. Utilizou- se um computador pessoal AT-286, 25 MHz, para executar os algoritmos, um sistema de potência com um modulador de largura de pulso digital associado a um recortador de onda e um encoder óptico para realimentação de velocidade. / The present work deals with the implementation of a self- tunning PID control. The work developed cornprises the tunning of the plant parameters, the tunning of the controller without tunning the plant parameters and the tunning of the controller with projection of the controller parameters. The controller algorithrn is based on the generalised minimum-variance criterion and the tunning of the plant parameters is based on the extended recursive least square method. The parameters of the controller are projected onto the region of physical existence of the continuous controller parameters by a quadratic programming technique. This guarantees a PID behavior for the digital controller. The algorithms were implemented and tested in laboratory for position and velocity control of a servomotor dc. We used a personal computar AT- 286, 25 MHz, to run the algorithms, a power eletronic driver with a digital pulse width modulate associate with a chopper and an optic encoder for velocity feedback.

Este trabalho investiga a aplicação do Filtrode Kalman a sistemas de posicionamento no mar, necessários aos trabalhos de prospecção e produção de petróleo em águas profundas.Inicialmente é apresentado um resumo dos sistemas de rádio posicionamento, citando-se os principais sensores aplicáveis, com especial ênfase ao sistema ARGO. Com a finalidade de informação, é apresentado a seguir um resumo dos atuais procedimentos de posicionamento no mar utilizados pela Petrobrás. Posteriormente são apresentados os algoritmos de estimação considerados, a saber, Filtro de Kalman e Método dos M1nimos Quadrados. Técnicas de particionamento das equações do Filtro de Kalman, para redução do tempo de processamento e adequação com o arranjo de sensores, são também apresentadas. No penúl tim';o cap1 tulo apresentamos um resumo teórico do algoritmo do Filtro de Kalman para o movimento uniforme de um m6vel em um referencial plano. gráficos, Finalmente referentes às são mostrados implementações dos os resultados algoritmos de estimação anteriormente citados, das estimativas e simulações dos estados referentes a posição e erros oriundos de medidas de'; distância, com conclusões.de velocidade,comentár ios e conclusões.

Este trabalho apresenta uma investigação sobre algumas técnicas de integração de sensores para a estimação dos estados de um dado sistema dinâmico com modelo linear. As abordagens utilizadas são baseadas no filtro de Kalman. São consideradas duas configurações para a integração das informações dos sensores: integração centralizada e integração distribuída. Tais algoritmos consideram incertezas nas redes de comunicação entre os sensores e o sistema de processamento central. Também é investigado um algoritmo de identificação dos ganhos ótimos dos filtros de Kalman, para um sistema de integração distribuída, baseado nas correlações das inovações. Como contribuições, são desenvolvidas expressões para a quantificação dos erros de identificação dos ganhos ótimos dos filtros de Kalman em função dos erros na avaliação das correlações das inovações. De início, são obtidas expressões para o caso em que não existem incertezas nas redes de comunicação e apenas um sensor é considerado. Este resultado é então generalizado para o caso em que existem incertezas nas redes de comunicação e múltiplos sensores são considerados. Todos os algoritmos investigados são apresentados com detalhes de sua derivação e de forma a facilitar a compreensão das técnicas de estimação utilizadas, a teoria de estimação e do filtro de Kalman são brevemente apresentadas. Simulações são utilizadas para avaliar o desempenho dos algoritmos.

Orientador: Rubens de Figueiredo Camargo / Resumo: Este trabalho apresenta uma investigação matemática e numérica da hepatite B por meio de modelos de ordem não inteira. Conceitos acerca da teoria do cálculo fracionário e de estabilidade para sistemas de ordens arbitrárias são abordados. Como aplicação, dois modelos formulados por meio de equações diferenciais fracionárias são introduzidos. O primeiro modelo é formulado sem parâmetros que indiquem a presença de terapia contra a doença, enquanto o segundo modelo considera a ação antiviral. A razão de reprodução básica e a análise de estabilidade são consideradas nos dois casos. Além disso, com intuito de analisar o comportamento das soluções para ambos os modelos, um estudo sobre o método de diferenças finitas não clássico é mostrado, bem como simulações numéricas são apresentadas. Os resultados numéricos mostram que as soluções convergem para o ponto de equilíbrio, conforme predito na análise de estabilidade. Para o modelo om terapia, visando encontrar a curva que ajusta os dados de pacientes, alguns parâmetros, incluindo a ordem da derivada fracionária, são estimados. Resultados da estimação mostram que a curva que se ajusta melhor aos dados reais possui ordem não inteira. / Abstract: This work presents a mathematical and numerical investigation of hepatitis B using non-integer order models. Concepts about fractional calculus and stability theory to arbitrary orders systems are discussed. We apply fractional differential equations to two models, the first disregarding the use of drug therapy and the second considering drug therapy. The first model is formulated without parameter that indicate the drug therapy. The second one, consider the drug therapy. The basic reproductive number and the stability analysis are considered in both cases. Moreover, for analyzing the solutions of models, a study about the numerical method Nonstandard Finitte Diference Squemes is shown, as well as the numerical simulations are presented. The numerical results shows that the solutions converges to the equilibrium point, as predicted by stability analysis. In order to find the curve that fits the data, we estimated some parameters, including the order of the fractional derivative. Estimation results show that the curve that best fits the data has a non-integer order. / Doutor

O filtro de Kalman estendido tem sido a mais popular ferramenta de filtragem não linear das últimas quatro décadas. É de fácil implementação e apresenta baixo custo computacional. Nos casos nos quais as não linearidades do sistema dinâmico são significativas, porém, o filtro de Kalman estendido pode apresentar resultados insatisfatórios. Nessas situações, o filtro de Kalman unscented substitui com vantagens o filtro de Kalman estendido, pois pode apresentar melhores estimativas de estado, embora ambos os filtros exibam complexidade computacional de mesma ordem. A qualidade das estimativas de estado do filtro unscented está intimamente ligada à sintonia dos parâmetros que controlam a transformada unscented. A versão escalada dessa transformada exibe três parâmetros escalares que determinam o posicionamento dos pontos sigma e, consequentemente, afetam diretamente a qualidade das estimativas produzidas pelo filtro. Apesar da importância do filtro de Kalman unscented, a sintonia ótima desses parâmetros é um problema para o qual ainda não há solução definitiva. Não há nem mesmo recomendações heurísticas que garantam o bom funcionamento do filtro unscented na maior parte dos problemas tratáveis por meio de filtros Gaussianos. Essa carência e a importância desse filtro para a área de filtragem não linear fazem da busca por mecanismos de sintonia automática do filtro unscented área de pesquisa ativa. Assim, este trabalho propõe técnicas para sintonia automática dos parâmetros da transformada unscented escalada. Além da sintonia desses parâmetros, também é abordado o problema de sintonizar as matrizes de covariância dos ruídos de processo e de medida demandadas pelo modelo do sistema dinâmico usado pelo filtro unscented. As técnicas propostas cobrem então a sintonia automática de todos os parâmetros do filtro. / The extended Kalman filter has been the most popular nonlinear filter of the last four decades. It is easy to implement and exhibits low computational cost. When nonlinearities are significant, though, the extended Kalman filter can display poor state estimation performance. In such situations, the unscented Kalman filter can yield better state estimates, while displaying the same order of computational complexity as the extended Kalman filter. The quality of the state estimates produced by the unscented Kalman filter is directly influenced by the tuning of the scalar parameters that govern the unscented transform. The scaled version of the unscented transform features three scalar parameters that determine the positioning of the sigma points, thus directly affecting the filter state estimation performance. Despite the importance of the unscented Kalman filter, the optimal tuning of the scaled unscented transform parameters is still an open problem. This work hence discusses algorithms for the automatic tuning of the unscented transform parameters. The discussion includes the tuning of the needed noise covariance matrices, thus covering the automatic tuning of all parameters of the unscented Kalman filter.