Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-04-12T19:44:42Z No. of bitstreams: 1 brunomontesanoschettino.pdf: 4192681 bytes, checksum: 0df0705f39a6ff58697ec7dc00759256 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-04-24T03:29:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 brunomontesanoschettino.pdf: 4192681 bytes, checksum: 0df0705f39a6ff58697ec7dc00759256 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-24T03:29:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 brunomontesanoschettino.pdf: 4192681 bytes, checksum: 0df0705f39a6ff58697ec7dc00759256 (MD5) Previous issue date: 2015-12-08 / Este trabalho propõe um método para detectar a saturação dos núcleos dos transformadores de corrente (TCs) utilizados na proteção de sistemas elétricos de potência (SEPs), além de promover a compensação de seus efeitos através da correção do sinal de corrente secundária distorcido pela saturação. Técnicas de processamento de sinais baseadas no filtro diferenciador de segunda ordem de Savitzky-Golay são utilizadas para localizar os pontos de transição entre partes do sinal de corrente distorcidas e não distorcidas pela saturação. Em seguida, um processo de estimação baseado no critério dos mínimos quadrados que utiliza exclusivamente amostras do sinal contidas nas regiões não distorcidas é efetuado, extraindo os parâmetros necessários à promoção da correção do sinal. As influências do ruído e dos desvios de frequência de operação do SEP foram analisadas, tendo sido desenvolvidos e incorporados meios adaptativos para mitigar seus efeitos. Os algoritmos desenvolvidos foram implementados em MATLAB e a avaliação de desempenho foi realizada utilizando sinais extraídos de simulações de falta ocorridas em um sistema modelado em um simulador digital em tempo real (RTDS). Os resultados indicaram que o método proposto atingiu desempenho satisfatório, independente dos parâmetros do TC e dentro de uma ampla gama de cenários da falta analisados. Além disso, o método mostrou-se robusto em relação ao ruído e eficiente na mitigação dos erros provocados pelos desvios de frequência. Ainda, os recursos técnicos e computacionais necessários para sua execução indicam que o método proposto é passível de implementação nos atuais dispositivos de proteção disponibilizados pela indústria. / This work proposes a method for detecting the saturation of the current-transformer cores used in the protection of electric power systems and promote the compensation for its effects by correcting the secondary current signal distorted due to the saturation. Signal processing techniques based on the second order differentiator Savitzky-Golay filter are used for locating the transition points between distorted and undistorted parts of the current signal. Then, an estimation process based on the least squares criteria that uses exclusively signal samples included in the undistorted regions is performed, extracting the parameters needed for the signal correction. The influences of the noise and the frequency offset were analysed, and adaptive means to mitigate their effects were developed and incorporated. The developed algorithms were implemented in MATLAB and performance evaluation was performed using the signals taken from fault simulations in a system modeled on a real time digital simulator (RTDS). The results indicated that the proposed method reaches a satisfactory performance, regardless of the CT parameters and within a wide range of analysed fault scenarios. Moreover, the method showed to be robust relative to the noise and effective in mitigating the errors due to the frequency offsets.

Brazil is a country of great dimension that still holds unexplored areas of little population nowadays. Actually these lands are state-owned, but they have been appropriated as a private property, especially in the Amazon basin. The need for a governmental more effective territorial management was formally implemented through the establishment of a geodetic referenced landed property register. This system will integrate the public administration organization and the land register services in a common basis of data. The geodetic science and the advanced technological resources like the Global Positioning System, which receives radio rays transmitted by satellites that surround the Earth and the electronic tachymeter, which capture light rays reflected on locations over the surface of the Earth, enable reliable geodetic references for the database graphic. Brazilian government takes into consideration the set of a wide basis of data in 10 years in order to control the undue appropriation of lands in the agricultural border, as well as great management over the territorial organization in the states of consolidated agrarian structure. The present work has been thought with the purpose of improving topographic survey quality by means of adjustment and quality survey estimation to serve geodetic referencing principles. This survey of a 9-points traverse being used one control point. It was implanted at Federal University of Santa Maria campus with electronic tachymeter and the obtained data worked in a digital calculation form. The qui-square test of the quadratic form of misclosures was put into practice to evaluate the survey as a whole. Then the adjustment by the least square method was done, utilizing the observation equations taken from the variation of coordinates. The weight unit variance a posteriori was calculated in the qui-square test in the quadratic form of the residuals, which evaluates adjustment quality. The variance-covariance matrix of the adjusted coordinates have enable the estimation for point of the trasverse by using the calculation of the geometric parameters of the standard error ellipse, error ellipse, mean squared position error or radial error and circular error probable. Also, data snooping test of Baarda was developed to identify the observations that could present measuring problems. All the procedures were organized in a diagram to make a computer programming easier. In that research, instrumental systematic errors were verified, but they did not impair the method presentation. The adjustment has shown convergence after little iterations, the qui-square tests were in the range of acceptance of the hypotheses; the data snooping test has shown the most reliable observations while the estimations for point were quantified and graphically presented. The author hopes the work contributes to offer an accessible alternative scientifically based to surveyors, under the new paradigm presented by Topography. / O Brasil é um país de grande dimensão que ainda hoje possui vastas áreas virgens de pouca população e possuidoras de terras tidas como devolutas, especialmente na bacia amazônica. A necessidade de um gerenciamento territorial mais efetivo por parte do Estado foi implementada via burocrática com a criação de um cadastro nacional de imóveis rurais georreferenciados, sistema que integrará os órgãos públicos da administração direta e os serviços registrais de terras em uma base comum de dados. A ciência geodésica e os recursos tecnológicos avançados como o Sistema de Posicionamento Global que recebem sinais de rádio de atélites que circundam a Terra e os taquímetros eletrônicos que captam sinais infravermelho refletidos em locações sobre a superfície da Terra possibilitam levantamentos com georreferencias confiáveis para o banco de dados gráfico. O Estado Brasileiro considera que em 10 anos terá uma base de dados abrangente para controlar a apropriação indevida de terras na fronteira agrícola, bem como grande gerência sobre o ordenamento do território nos estados de estrutura agrária consolidada. O presente trabalho foi pensado com o objetivo de agregar valor aos levantamentos topográficos com o uso do ajustamento e de estimativas de qualidade de levantamentos visando atender os preceitos do georrefenciamento. O levantamento de um polígono de 9 (nove) vértices, sendo um usado como ponto de controle, foi implantado no campus da Universidade Federal de Santa Maria com taquímetro eletrônico e os dados obtidos trabalhados em uma planilha de cálculo digital. O teste qui-quadrado da forma quadrática do erro de fechamento foi aplicado para avaliação do levantamento como um todo. A seguir foi praticado o ajustamento pelo método dos mínimos quadrados, com o emprego de equações de observação obtidas por variação de coordenadas. A variância da unidade peso a posteriori foi calculada no teste qui-quadrado da forma quadrática dos resíduos que avalia a qualidade do ajustamento. A matriz de variância-covariância das coordenadas ajustadas possibilitou a estimação por ponto da poligonal com o cálculo dos parâmetros das figuras geométricas das elipses dos erros e de confiança e dos círculos do erro de posição e do erro médio. Também o teste data snooping de Baarda foi aplicado para identificação das observações que poderiam apresentar problemas de medições. Todos os procedimentos foram organizados em um fluxograma de forma a facilitar uma programação computacional. No trabalho desenvolvido foram constatados erros sistemáticos instrumentais, que não prejudicaram a apresentação do método. O ajustamento mostrou convergência após poucas iterações, os testes qui-quadrados ficaram na região de aceitação das hipóteses, o teste data snooping mostrou as observações mais confiáveis enquanto que as estimações por ponto foram quantificadas e apresentadas graficamente. O autor espera que a obra contribua para oferecer uma alternativa acessível e fundamentada cientificamente aos profissionais em seus levantamentos, sob o novo paradigma vivido pela Topografia.

Inicialmente, foram analisados dados peso-idade do nascimento até 100 meses de idade, de vacas de quatro grupos genéticos (G): Nelore (NEL), ½Canchim + ½Nelore (CN), ½Angus + ½Nelore (AN) e ½Simental + ½Nelore (SN), pertencentes a Embrapa Pecuária Sudeste, São Carlos. Os animais considerados neste estudo nasceram de 1998 a 2001 (Ano), na primavera e outono (EP), e foram criados em sistema de produção intensiva, recebendo três níveis de suplementação pós-desmama (M): 0, 1,5; 3,0 kg/animal/dia de concentrado. O objetivo neste estudo foi comparar diferentes modelos não-lineares para estimar o crescimento, e avaliar a influência de efeitos de ambiente e grupo genético sobre os parâmetros estimados. Os modelos não-lineares: Brody, Gompertz, Logístico, Von Bertalanffy e Richards foram ajustados por mínimos quadrados ordinários e ponderados, considerando a variância normal e ponderada pelo inverso dos pesos em diferentes períodos. Foi usado o procedimento NLIN do SAS. Os modelos Brody e Von Bertalanffy convergiram para todos os G, havendo, entretanto, leve superioridade do Brody ponderado. Na comparação do ajuste dos modelos considerando o uso do inverso da variância os modelos mostraram-se mais adequado. As estimativas dos parâmetros peso assintótico (A) e taxa de maturidade (k) do modelo de Brody ponderado foram analisadas por meio de modelo que, além do efeito médio global, incluiu os efeitos de G, M, EP e as interações entre estes efeitos. Houve diferenças significativas das curvas de crescimento médias para os G. Na análise individual dos parâmetros A e k estimados através do modelo Brody ponderado, verificou-se que A foi influenciado (P<0,05) por G e EP e k foi influenciado (P<0,05) por M, fornecidos aos animais durante quatro meses após desmama. Melhorias no manejo alimentar resultaram em menor variação na forma das curvas de crescimentos e em altas taxas de maturidade. Na segunda parte, verificou-se a qualidade do modelo Brody, ponderado pelo inverso das variâncias dos pesos, quanto ao ajuste peso-idade como também a influência das estimativas do peso à maturidade (A) e da taxa de maturidade (k) sobre características produtivas das vacas NEL, CN, AN e SN. Foram organizados 10 grupos contemporâneos (GC), com concatenação dos efeitos Ano-EP-M para cada G. Utilizando-se um modelo misto com efeitos de G e GC, foi incluído, alternadamente covariáveis linear e quadrática de A e k, na análise das características produtivas: peso à desmama dos bezerros (PD); número (ND8) e kg (KD8) de bezerros desmamados em até 8 anos de permanência da vaca no rebanho; relação PD/peso da vaca ao parto (PD_PVP); relação PD/peso da vaca à desmama do bezerro (PD_PVD); relação PD/unidade metabólica da vaca (PV0,75) à desmama do bezerro (PDW). Houve diferença significativa (P<0,05) da curva de crescimento entre os grupos genéticos (G) e também entre os grupos de contemporâneos (GC) dentro de G. Verificou-se que estas características foram, em geral, influenciadas (P<0,01) tanto pelos efeitos linear e quadrático de A quanto pelos efeitos linear e quadrático de k. / Initially, were analyzed weight-age data from birth to 100 months of age from cows of four genetic groups (G): Nellore (NEL), ½Nellore + ½Canchim (CN), ½Angus +½Nellore (AN) and ½Simmental + ½Nellore (SN), of a experiment carried out at Embrapa Southeast Cattle Research Center, State of São Paulo, Brazil. The animals considered in this study were born from 1998 to 2001 (Year) in spring and fall (EP), and were managed in intensive production system and submitted to three of levels of supplementation post-weaning (M): 0, 1.5 and 3.0 kg/animal/day of concentrate. The objective of this study was to compare different nonlinear models to fitted growth curves, of beef cattle females, and to evaluate of environmental and genetic group effects on the estimated parameters. The nonlinear models: Brody, Gompertz, Logistic, Von Bertalanffy and Richards were fitted by ordinary least squares and weighted by the inverse of the variances of the weights in different periods. It was used the NLIN procedure of SAS. The parameters asymptotic weight (A) and maturing rate (k) obtained from model of Brody were analyzed by a mixed linear model that, besides the overall mean effect, included the effects of G, M, EP, and the interactions among these effects. The Brody and Von Bertalanffy models converged for all genetic groups, although slight superiority of the weighted Brody. Comparing the goodness of fit of these models, the use of the inverse of variances showed more efficient than the adjust of the models considering normal variances. Individual analysis of A and k estimated the model weighted Brody, the A parameter was influenced (P <0.05) by genetic group and season of birth and k was influenced (P <0 05) for levels of supplementation to the animals. Improvements in feeding supplementation resulted in less variation in the shape of growth curves and rates of maturity. In the second part of the work, it was evaluated the goodness of the Brody model, weighted by the inverse variance weights, in the adjust of weight-age data, and also analyzed the influence of the maturity weight (A) and maturing rate (k) estimates for traits cows productivity. Were organized 10 contemporary groups (CG) with concatenation of effects Year- EP-M for each G. Considering a mixed model with effects of G and CG (10 contemporaneous groups organized by concatenation Year-EP-M effects), linear and quadratic covariate effects of A and k, were added, alternately, for the analysis of the following traits: weaning weight of calve (WW), number (NW8) and kg (KW8) of calves weaned over 8 years of the cow in the herd; WW/weight of the cow at calving (WW_WC); WW/cow weight at weaning of calf (WW_WWC); and WW/metabolic unit of the cow (PV0,75) at weaning of the calf (MW). There was significant difference (P<0.05) of the growth curve among the genetic groups and also among contemporary groups within G. It was found that the production traits were, in general, influenced (P<0.01) by both linear and quadratic effects of A and k.

A partir de uma análise geométrica, do estimador de estado por mínimos quadrados ponderados, propõe-se, neste trabalho, um índice para classificação das medidas de acordo com as suas características de não refletirem grande parcela de seus erros nos resíduos do processo de estimação de estado, por mínimos quadrados ponderados. O índice proposto foi denominado Índice de Não-Detecção de Erros, ou apenas UI (Undetectability Index). As medidas com maiores UI são aquelas cujos erros grosseiros (EGs) são mais difíceis de serem detectados através de métodos que fazem uso da análise dos resíduos. Isto porque os erros dessas medidas são, de certa forma, \"mascarados\", isto é, não são refletidos nos resíduos das mesmas. Nesse sentido, a medida crítica é o caso limite de medidas cujos erros são mascarados, isto é, possui UI infinito e seu resíduo é igual a zero, independente de a mesma ter ou não EG. Para obtenção dos índices UI das medidas, desenvolveu-se um algoritmo simples e de fácil implementação. Tomando por base o índice UI, propõe-se, também, uma metodologia para processamento de EGs e dois algoritmos para projeto ou fortalecimento de sistemas de medição. Esses algoritmos possibilitam a obtenção de sistemas de medição confiáveis (observáveis e isentos de medidas críticas e de conjuntos críticas de medidas), de baixo custo e formados por medidas com índices UI menores que um valor pré-estabelecido. Para validar o índice UI e as suas aplicações propostas neste trabalho, realizaram-se diversas simulações computacionais nos sistemas de 14 e 30 barras do IEEE, tendo sido satisfatórios todos os resultados obtidos. / The present thesis proposes an index, called Undetectability Index (UI), to classify the measurements according to their characteristics of not reflecting their errors into the residuals of the weighted least squares state estimation process from a geometric analysis of this estimator. Gross errors in measurements with higher UIs are very difficult to be detected by methods based on the residual analysis, as the errors in those measurements are \"masked\", i.e., they are not reflected in the residuals. In this sense, critical measurements are the limit case of measurements that mask errors, that is, they have infinite UI and their residuals are always zero independently of their having or not gross errors. Based on the UI a methodology for gross error processing and two algorithms for metering system planning are also proposed in this thesis. These algorithms enable the obtaining of reliable measurement systems (observable and free from critical measurements and critical sets of measurements) with low investment and containing only measurements with UIs lower than a pre-established value. Several simulation results (with IEEE 14-bus and 30-bus systems) have validated the UI and its application.

Para um composto químico exercer seu efeito bioativo é necessário que ele atravesse várias barreiras biológicas até alcançar seu sitio de ação. Propriedades farmacocinéticas insatisfatórias (como absorção, distribuição, metabolismo e excreção) são reconhecidamente as principais causas na descontinuidade de pesquisas na busca por novos fármacos. Neste trabalho, modelos biofísicos foram utilizados para o estudo de absorção de uma série de flavonóides naturais com atividade tripanossomicida. O coeficiente cromatográfico de partição, kw, foi determinado através da cromatografia líquida de alta eficiência em fase reversa, RP-HPLC, utilizando-se de colunas cromatográficas empacotadas com constituintes básicos da membrana biológica (fosfatidilcolina e colesterol). Os resultados obtidos demonstraram que nas colunas compostas por fosfatidilcolina a retenção de flavonóides hidroxilados é determinada por interações secundárias, além da partição, e no caso da coluna de colesterol, a partição é o principal mecanismo que rege a retenção. Uma série de descritores físico-químicos foi gerada pelos campos moleculares de interações (MIFs) entre os flavonóides naturais e algumas sondas químicas virtuais, utilizando o programa GRID. Os descritores físico-químicos gerados foram correlacionados com os log kw por análise dos mínimos múltiplos parciais (PLS), utilizando o programa VolSurf, com a finalidade de gerar um modelo quantitativo entre estrutura e propriedade (QSPR) para esta classe de compostos. O modelo produzido por este estudo, ao utilizar os dados de partição em colesterol, log kwCol, apresentou elevada consistência interna, com bom poder de correlação (R2 = 0, 97) e predição (Q2 = 0,86) para a partição destas moléculas / In order to a chemical compound exert its bioactive effect it is necessary that it crosses some biological barriers until reaching its site of action. Unfavorable pharmacokinetics properties (absorption, distribution, metabolism and excretion) are admittedly one of the main causes in the discontinuity of research in the search for new drugs. In this work, biophysics models were used for the study of absorption of a series of natural flavonoids with trypanocide activity. The chromatographic retention indices (log kw) were determined on immobilized artificial membranes columns (IAM.PC.DD, IAM.PC.DD2, Cholesteryl 10-Undecetonoato) obtained by the extrapolation method. The results demonstrated that in the composed columns for fosfatidilcolina the retention of hydroxil flavonoids is determined by secondary interactions, beyond the partition. In the case of the retention for the cholesterol column, the partition is the main mechanism that drives the retention. A series of physico-chemical descriptors were generated by the molecular interaction fields (MIF) between the flavonoids and some virtual chemical probes, using the program GRID. The descriptors were correlated with log kw by the partial least squares regression (PLS), using the VolSurf program, with the purpose to generate a quantitative model between the structure and the retention (QSRR) for this compounds class. The model produced for this study, when using the data of partition in cholesterol, log kwCol, presented high internal consistency, with good correlation power (R2 = 0, 97) and prediction (Q2 = 0,86) for the partition of these molecules

Esta dissertação trata do problema de processamento de Erros Grosseiros (EGs) com base na aplicação do chamado Índice de Não-Detecção de Erros, ou apenas UI (Undetectability Index), na análise dos resíduos do estimador de estado por mínimos quadrados ponderados. O índice UI foi desenvolvido recentemente e possibilita a classificação das medidas de acordo com as suas características de não refletirem grande parcela de seus erros nos resíduos daquele estimador. As medidas com maiores UIs são aquelas cujos erros são mais difíceis de serem detectados através de métodos que fazem uso da análise dos resíduos, pois grande parcela do erro dessas medidas não aparece no resíduo. Inicialmente demonstrou-se, nesta dissertação, que erros das estimativas das variáveis de estado em um sistema com EG não-detectável (em uma medida de alto índice UI) podem ser mais significativos que em medidas com EGs detectáveis (em medidas com índices UIs baixos). Justificando, dessa forma, a importância de estudos para tornar possível o processamento de EGs em medidas com alto índice UI. Realizou-se, então, nesta dissertação, diversas simulações computacionais buscando analisar a influência de diferentes ponderações de medidas no UI e também nos erros das estimativas das variáveis de estado. Encontrou-se, então, uma maneira que destacou-se como a mais adequada para ponderação das medidas. Por fim, ampliaram-se, nesta dissertação, as pesquisas referentes ao UI para um estimador de estado por mínimos quadrados ponderados híbrido. / This dissertation deals with the problem of Gross Errors processing based on the use of the so-called Undetectability Index, or just UI. This index was developed recently and it is capable to classify the measurements according to their characteristics of not reflecting their errors into the residuals of the weighted least squares state estimation process. Gross errors in measurements with higher UIs are very difficult to be detected by methods based on the residual analysis, as the errors in those measurements are masked, i.e., they are not reflected in the residuals. Initially, this dissertation demonstrates that a non-detectable gross error (error in a measurement with high UI) may affect more the accuracy of the estimated state variables than a detectable gross error (error in a measurement with low UI). Therefore, justifying the importance of studies that make possible gross errors processing in measurements with high UI. In this dissertation, several computational simulations are carried out to analyze the influence of different weights of measurements in the UI index and also in the accuracy of the estimated state variables. It is chosen a way that stood out as the most appropriate for weighing the measurements. Finally, in this dissertation, the studies referring to the UI is extended for a hybrid weighted least squares state estimator.

A partir de uma análise geométrica, do estimador de estado por mínimos quadrados ponderados, propõe-se, neste trabalho, um índice para classificação das medidas de acordo com as suas características de não refletirem grande parcela de seus erros nos resíduos do processo de estimação de estado, por mínimos quadrados ponderados. O índice proposto foi denominado Índice de Não-Detecção de Erros, ou apenas UI (Undetectability Index). As medidas com maiores UI são aquelas cujos erros grosseiros (EGs) são mais difíceis de serem detectados através de métodos que fazem uso da análise dos resíduos. Isto porque os erros dessas medidas são, de certa forma, \"mascarados\", isto é, não são refletidos nos resíduos das mesmas. Nesse sentido, a medida crítica é o caso limite de medidas cujos erros são mascarados, isto é, possui UI infinito e seu resíduo é igual a zero, independente de a mesma ter ou não EG. Para obtenção dos índices UI das medidas, desenvolveu-se um algoritmo simples e de fácil implementação. Tomando por base o índice UI, propõe-se, também, uma metodologia para processamento de EGs e dois algoritmos para projeto ou fortalecimento de sistemas de medição. Esses algoritmos possibilitam a obtenção de sistemas de medição confiáveis (observáveis e isentos de medidas críticas e de conjuntos críticas de medidas), de baixo custo e formados por medidas com índices UI menores que um valor pré-estabelecido. Para validar o índice UI e as suas aplicações propostas neste trabalho, realizaram-se diversas simulações computacionais nos sistemas de 14 e 30 barras do IEEE, tendo sido satisfatórios todos os resultados obtidos. / The present thesis proposes an index, called Undetectability Index (UI), to classify the measurements according to their characteristics of not reflecting their errors into the residuals of the weighted least squares state estimation process from a geometric analysis of this estimator. Gross errors in measurements with higher UIs are very difficult to be detected by methods based on the residual analysis, as the errors in those measurements are \"masked\", i.e., they are not reflected in the residuals. In this sense, critical measurements are the limit case of measurements that mask errors, that is, they have infinite UI and their residuals are always zero independently of their having or not gross errors. Based on the UI a methodology for gross error processing and two algorithms for metering system planning are also proposed in this thesis. These algorithms enable the obtaining of reliable measurement systems (observable and free from critical measurements and critical sets of measurements) with low investment and containing only measurements with UIs lower than a pre-established value. Several simulation results (with IEEE 14-bus and 30-bus systems) have validated the UI and its application.

Esta dissertação trata do problema de processamento de Erros Grosseiros (EGs) com base na aplicação do chamado Índice de Não-Detecção de Erros, ou apenas UI (Undetectability Index), na análise dos resíduos do estimador de estado por mínimos quadrados ponderados. O índice UI foi desenvolvido recentemente e possibilita a classificação das medidas de acordo com as suas características de não refletirem grande parcela de seus erros nos resíduos daquele estimador. As medidas com maiores UIs são aquelas cujos erros são mais difíceis de serem detectados através de métodos que fazem uso da análise dos resíduos, pois grande parcela do erro dessas medidas não aparece no resíduo. Inicialmente demonstrou-se, nesta dissertação, que erros das estimativas das variáveis de estado em um sistema com EG não-detectável (em uma medida de alto índice UI) podem ser mais significativos que em medidas com EGs detectáveis (em medidas com índices UIs baixos). Justificando, dessa forma, a importância de estudos para tornar possível o processamento de EGs em medidas com alto índice UI. Realizou-se, então, nesta dissertação, diversas simulações computacionais buscando analisar a influência de diferentes ponderações de medidas no UI e também nos erros das estimativas das variáveis de estado. Encontrou-se, então, uma maneira que destacou-se como a mais adequada para ponderação das medidas. Por fim, ampliaram-se, nesta dissertação, as pesquisas referentes ao UI para um estimador de estado por mínimos quadrados ponderados híbrido. / This dissertation deals with the problem of Gross Errors processing based on the use of the so-called Undetectability Index, or just UI. This index was developed recently and it is capable to classify the measurements according to their characteristics of not reflecting their errors into the residuals of the weighted least squares state estimation process. Gross errors in measurements with higher UIs are very difficult to be detected by methods based on the residual analysis, as the errors in those measurements are masked, i.e., they are not reflected in the residuals. Initially, this dissertation demonstrates that a non-detectable gross error (error in a measurement with high UI) may affect more the accuracy of the estimated state variables than a detectable gross error (error in a measurement with low UI). Therefore, justifying the importance of studies that make possible gross errors processing in measurements with high UI. In this dissertation, several computational simulations are carried out to analyze the influence of different weights of measurements in the UI index and also in the accuracy of the estimated state variables. It is chosen a way that stood out as the most appropriate for weighing the measurements. Finally, in this dissertation, the studies referring to the UI is extended for a hybrid weighted least squares state estimator.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-23T20:34:27Z No. of bitstreams: 1 ErnestoFerreira.pdf: 1744167 bytes, checksum: c125c90e5eb2aab2618350567f88cb31 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-23T20:34:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ErnestoFerreira.pdf: 1744167 bytes, checksum: c125c90e5eb2aab2618350567f88cb31 (MD5) Previous issue date: 2016-03-08 / The development and the numerical stability analysis of a new adaptive critic algorithm to approximate the state-value function for online discrete linear quadratic regulator (DLQR) optimal control system design based on heuristic dynamic programming (HDP) are presented in this work. The proposed algorithm makes use of unitary transformations and QR decomposition methods to improve the online learning e-ciency in the critic network through the recursive least-squares (RLS) approach. The developed learning strategy provides computational performance improvements in terms of numerical stability and computational cost which aim at making possible the implementations in real time of optimal control design methodology based upon actor-critic reinforcement learning paradigms. The convergence behavior and numerical stability of the proposed online algorithm, called RLSµ-QR-HDP-DLQR, are evaluated by computational simulations in three Multiple-Input and Multiple-Output (MIMO) models, that represent the automatic pilot of an F-16 aircraft of third order, a fourth order RLC circuit with two input voltages and two controllable voltage levels, and a doubly-fed induction generator with six inputs and six outputs for wind energy conversion systems. / Neste trabalho, apresenta-se o desenvolvimento e a análise da estabilidade numérica de um novo algoritmo crítico adaptativo para aproximar a função valor de estado para o projeto do sistema de controle ótimo online, utilizando o regulador linear quadrático discreto (DLQR), com base em programação dinâmica heurística (HDP). O algoritmo proposto faz uso de transformações unitárias e métodos de decomposição QR para melhorar a e-ciência da aprendizagem online na rede crítica por meio da abordagem dos mínimos quadrados recursivos (RLS). A estratégia de aprendizagem desenvolvida fornece melhorias no desempenho computacional em termos de estabilidade numérica e custo computacional, que visam tornar possíveis as implementações em tempo real da metodologia do projeto de controle ótimo com base em paradigmas de aprendizado por reforço ator-crítico. O comportamento de convergência e estabilidade numérica do algoritmo online proposto, denominado RLSµ-QR-HDP-DLQR, são avaliados por meio de simulações computacionais em três modelos Múltiplas-Entradas e Múltiplas-Saídas (MIMO), que representam o piloto automático de uma aeronave F-16 de terceira ordem, um circuito de quarta ordem RLC com duas tensões de entrada e dois níveis de tensão controláveis, e um gerador de indução duplamente alimentados com seis entradas e seis saídas para sistemas de conversão de energia eólica.

Submitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2017-08-30T15:33:12Z No. of bitstreams: 1 Patricia Helena.pdf: 11110405 bytes, checksum: ca1f067231658f897d84b86181dbf1b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-30T15:33:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Patricia Helena.pdf: 11110405 bytes, checksum: ca1f067231658f897d84b86181dbf1b9 (MD5) Previous issue date: 2014-07-24 / In this thesis a proposal of an uni ed approach of dynamic programming, reinforcement learning and function approximation theories aiming at the development of methods and algorithms for design of optimal control systems is presented. This approach is presented in the approximate dynamic programming context that allows approximating the optimal feedback solution as to reduce the computational complexity associated to the conventional dynamic programming methods for optimal control of multivariable systems. Speci cally, in the state and action dependent heuristic dynamic programming framework, this proposal is oriented for the development of online approximated solutions, numerically stable, of the Riccati-type Hamilton-Jacobi-Bellman equation associated to the discrete linear quadratic regulator problem which is based on a formulation that combines value function estimates by means of a RLS (Recursive Least-Squares) structure, temporal di erences and policy improvements. The development of the proposed methodologies, in this work, is focused mainly on the UDU T factorization that is inserted in this framework to improve the RLS estimation process of optimal decision policies of the discrete linear quadratic regulator, by circumventing convergence and numerical stability problems related to the covariance matrix ill-conditioning of the RLS approach. / Apresenta-se nesta tese uma proposta de uma abordagem uni cada de teorias de programação dinâmica, aprendizagem por reforço e aproximação de função que tem por objetivo o desenvolvimento de métodos e algoritmos para projeto online de sistemas de controle ótimo. Esta abordagem é apresentada no contexto de programação dinâmica aproximada que permite aproximar a solução de realimentação ótima de modo a reduzir a complexidade computacional associada com métodos convencionais de programação dinâmica para controle ótimo de sistemas multivariáveis. Especi camente, no quadro de programação dinâmica heurística e programação dinâmica heurística dependente de ação, esta proposta é orientada para o desenvolvimento de soluções aproximadas online, numericamente estáveis, da equação de Hamilton-Jacobi-Bellman do tipo Riccati associada ao problema do regulador linear quadrático discreto que tem por base uma formulação que combina estimativas da função valor por meio de uma estrutura RLS (do inglês Recursive Least-Squares), diferenças temporais e melhorias de política. O desenvolvimento das metodologias propostas, neste trabalho, tem seu foco principal voltado para a fatoração UDU T que é inserida neste quadro para melhorar o processo de estimação RLS de políticas de decisão ótimas do regulador linear quadrá- tico discreto, contornando-se problemas de convergência e estabilidade numérica relacionados com o mal condicionamento da matriz de covariância da abordagem RLS.