Orientador: Janito Vaqueiro Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-25T19:21:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miranda_ConradoSilva_M.pdf: 11847342 bytes, checksum: 96a6b7a5caa8c1b41571795cc6e8164a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo desenvolver um controlador para um quadrirrotor cujos parâmetros são desconhecidos. Para o controle deste sistema, normalmente são utilizados controladores avançados que dependem de parâmetros do sistema ou controladores simples que necessitam de ajuste manual dos ganhos. O controlador desenvolvido possui baixa complexidade e é capaz de ajustar seus parâmetros automaticamente para minimizar uma função de custo durante o voo, sem necessitar de conhecimento de nenhum parâmetro do sistema. Entretanto, este controlador necessita dos estados do sistema, que não estão disponíveis diretamente. Portanto, uma análise da aplicação de métodos de filtragem para estimação destes estados é realizada, comparando-se diversos possíveis modelos estocásticos. Contudo, a filtragem necessita de sensores calibrados corretamente, o que levou à criação de novos algoritmos para calibração dos sensores utilizados. Os algoritmos desenvolvidos nestas três áreas representam passos na direção de criar quadrirrotores que operam em ambientes diversificados de modo robusto / Abstract: This work's objective is to develop a controller for a quadrotor with unknown parameters. For this system's control, usually advanced controllers that require knowledge of the system's parameters or simple controllers that require manual gain tunning are used. The controller developed has low complexity and is able to adjust its parameters automatically to minimize a cost function during flight, without requiring knowledge of any system's parameter. However, this controller requires the system's states, which aren't available directly. Hence an analysis of the use of filtering methods to estimate these states is conducted, comparing many possible stochastic models. Nonetheless, the filtering requires correctly calibrated sensors, which led to the creation of new algorithms for calibrating the sensors used. The algorithms developed in these three areas represent steps in the direction of creating quadrotors that operate in diverse environments in a robust way / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Ariovaldo Verandio Garcia, Eduardo Nobuhiro Asada / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-09T08:42:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_MadsonCortesde_D.pdf: 1655535 bytes, checksum: 2d7ea952e257cfd27e731d17f44651d1 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Desde a sua introdução em 1969 por Fred C. Schweppe, J. Wildes e D. Rom, a estimação de estado em sistemas de energia elétrica tem sido largamente estudada. Atualmente, a estimação de estado vem evoluindo para uma modelagem mais completa, capaz de tratar variáveis não consideradas no modelo barra/ramo das redes. Entre os avanços mais significativos destaca-se a modelagem de chaves e disjuntores proposta em 1993 por A. J. Monticelli que deu origem à chamada estimação de estado generalizada. Neste trabalho, a estimação de estado generalizada é aplicada a redes trifásicas de energia elétrica nas quais os desbalanços nas cargas e os desequilíbrios na rede são considerados. A utilização dessa modelagem leva a um grau de detalhamento superior ao dos modelos por fase e, conseqüentemente, o estado estimado é mais preciso. Além disso, a modelagem trifásica permite que os sistemas de transmissão e distribuição sejam tratados indistintamente. Para a função estimador de estado foram implementados os métodos baseados na matriz ganho e no tableauesparso de Hachtel. As particularidades associadas à aplicação desses métodos ao modelo generalizado trifásico são apresentadas e discutidas. Na análise de observabilidade implementou-se o método baseado na fatoração da matriz ganho e um novo método baseado na solução de mínima norma do estimador de estado, que é uma das principais contribuições deste trabalho. Por fim, no problema da detecção e identificação de erros grosseiros foram implementados os métodos dos resíduos normalizados e dos multiplicadores de Lagrange normalizados / Abstract: Since its introduction in 1969 by Fred C. Schweppe, J. Wildes and D. Rom, the power system state estimation has been widely studied. The state estimation is evolving to a more detailed modeling, which considers state variables not commonly used in bus/branch system modeling. A generalized state estimation model, in which switches and circuit breakers are represented, was proposed in 1993 by A. J. Monticelli. In this work the generalized state estimation approach is applied to a three-phase power system model, where the unbalanced loads and the asymmetric nature of the system are considered. This treatment provides a more precise real-time model and, consequently, a more precise estimated state. Moreover, it allows that the same state estimation model be applied to both transmission and distribution systems. The three-phase state estimator has been implemented with gain matrix and Hachtel's sparse tableau approaches. Details about differences between the three-phase model and single-phase models are presented. In observability analysis a new method based on minimum norm solution has been introduced, and represents the main contribution of this work. The observability analysis based on gain matrix factorization have also been implemented for comparison purposes. Finally, in the bad data detection and identification, the normaIized residuaIs method and the normalized Lagrange multipIiers method have been implemented. / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Madson Cortes de Almeida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T03:49:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_WilsonAparecidode_M.pdf: 547322 bytes, checksum: ef149ef455996cf448b79577cdb88728 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho apresenta uma metodologia completa para analise de observabilidade de sistemas de energia eletrica. A observabilidade da rede e determinada a partir do traco da matriz de covariancia das medidas estimadas, as variancias dos fluxos estimados permitem a identificacao das ilhas observaveis e a restauracao da observabilidade e realizada a partir das variancias das medidas estimadas. As variancias necessarias sao obtidas da matriz de ganho linearizada regularizada. Alem das medidas disponiveis, na formacao da matriz de ganho regularizada admite-se a existencia de pseudomedidas de angulo em todas as barras da rede. O estimador de estado linearizado regularizado e a metodologia de identificacao de ramos observaveis a partir das variancias dos fluxos estimados foram apresentados em [Almeida, Garcia e Asada, 2011]. As novas contribuicoes deste trabalho sao o mecanismo de verificacao da observabilidade, baseado no traco da matriz de covariancia das medidas estimadas, o mecanismo de restauracao da observabilidade, desenvolvido a partir da analise das variancias das medidas, e a inclusao de medicao fasorial sincronizada na formulacao matematica utilizada / Abstract: The purpose of this work is to present a complete methodology for observability analysis of electric power systems. The observability of the network is determined from the trace of the covariance matrix of the measurement estimate, the variance of the estimated power flow allow the identification of observable islands and the restoration of observability is performed from the variance of the measurement estimate. The variances required are obtained from the regularized linearized gain matrix. Besides the measurements available, in the formation of regularized gain matrix allows the existence of voltage angle pseudomeasurements on all buses of the network. The regularized least squares power system state estimation and the methodology of analysis of the variance of the estimated power flow is based in [Almeida, Garcia e Asada, 2011]. The new contributions of this work are the observability checking mechanism, based on the trace of the covariance matrix of the measurement estimate, the mechanism of restoration of observability, developed from the analysis of variance of the measurement and the inclusion of synchronized phasor measurement in the mathematical formulation utilized / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica