Orientadores: Luiz Felipe Mendes de Moura, João Batista Campos Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T00:52:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_VanessaDavanco_D.pdf: 25543252 bytes, checksum: e4c1c00ac828271186af3bc2fc3654d5 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho foram desenvolvidos e aplicados códigos computacionais baseados em métodos de elementos finitos estabilizados, principalmente, a versão de mínimos quadrados (LSFEM - Least Squares Finite Element Method) que leva a sistemas algébricos sempre simétricos e positivos definidos, independentemente dos sistemas de equações diferenciais parciais dos casos considerados. Um método conhecido como CBS (Characteristic Based Split) também tem sido aplicado o qual possibilita a aplicação do método de Galerkin (GFEM - Galerkin Finite Element Method) para solução de problemas de escoamento de fluidos, sem oscilações na solução. Resultados têm sido obtidos para problemas de convecção-difusão bi e tridimensional discretizando os domínios por malhas estruturadas de elementos quadráticos, e para solução de escoamentos incompressíveis bidimensionais usando malhas não estruturadas de elementos finitos triangulares lineares / Abstract: In this study we developed and implemented computer codes based on stabilized finite element methods, especially the version of least squares (LSFEM - Least Squares Finite Element Method) that leads to algebraic systems always symmetric and positive defined, independently of the systems of partial differential equations of the cases considered. A method known as CBS (Characteristic Based Split) has also been implemented which allows the application of the Galerkin method (GFEM - Galerkin Finite Element Method) to solve problems of fluid flow without oscilations in the solution. Results have been obtained for two-and three-dimensional problems of convection-diffusion type discretizing the domains by structured meshes of quadratic elements and for solution of two-dimensional incompressible flows using unstructured meshes of linear triangles / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

In the present work, the objective is to present a study on the methods of optimization and to apply them in the solution of daily problems. In mathematics, optimization refers to the study of problems in which one wants to maximize or minimize a given function by systematically choosing the values of variables within a viable set. We can analyze optimization problems by di erentiability with and without constraints, introducing the Lagrange multiplier method. The resolutions presented, based on a small theoretical basis, are concerned to cover di erent approaches and provide the relationship of concepts. One of the methods to determine the maximum and minimum of functions is to use the calculation in several variables, which will be approached in this work. Possible situations related to everyday life are presented so that the optimization process can be approached by high school students. / No presente trabalho, o objetivo é apresentar um estudo sobre os métodos de otimização e aplicá-los na solucão de problemas cotidianos. Em matemática, otimização refere-se ao estudo de problemas em que se deseja maximizar ou minimizar uma determinada função através da escolha sistemática dos valores de variáveis dentro de um conjunto viável. Podemos analisar problemas de otimização por diferenciabilidade com e sem restrições, inroduzindo o método dos multiplicadores de Lagrange. As resoluções apresentadas, baseam-se numa pequena fundamentação teórica, têm a preocupação de abranger diferentes abordagens e proporcionar o relacionamento de conceitos. Um dos métodos de se determinar os máximos e mínimos de funções é utilizando-se o cálculo em várias variáveis, o qual será abordado nesse trabalho. Possíveis situações relacionadas ao cotidiano são apresentadas para que o processo de otimização possa ser abordado por alunos do Ensino Médio. / São Cristóvão, SE

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-04-18T14:03:13Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Gabriella Queiroz de Almeida - 2015.pdf: 4102376 bytes, checksum: bb3f5b9209a4e57ae49a1ae2383e6652 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-04-18T14:03:35Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Gabriella Queiroz de Almeida - 2015.pdf: 4102376 bytes, checksum: bb3f5b9209a4e57ae49a1ae2383e6652 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T14:03:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Gabriella Queiroz de Almeida - 2015.pdf: 4102376 bytes, checksum: bb3f5b9209a4e57ae49a1ae2383e6652 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-08-28 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / This study aimed to characterize the Mangaba (Hancornia speciosa Gomes) Germplasm Collection owned by the Universidade Federal de Goiás, by measuring 40 morpho-agronomic characters. The collection was designed in randomized blocks with 57 treatments (progenies) and four replications, totaling 192 individual accesses, which represent 29 natural populations and four botanical varieties. The variance components estimation was done using random model, and REML procedure, considering the effects of botanical varieties, populations within varieties, progenies within populations and individuals within progenies. Considering 40 morpho-agronomic characters, it was observed that there is significant genetic variability in seven characters among the progenies, 24 characters among the populations and 18 characters among botanical varieties. In addition, individual heritability was higher than 50% in 21 of them. The highest percentual individual selection gain was estimated for the character number of fruits produced by each plant. Significant correlation in some biometric characters between young and adult plants was noticed, including their productivity, which suggests the possibility of early selection. Among the 55 genetic correlations among the agronomic characters, 25 were significative. The fruit production peak occurred between June and October, H. speciosa var. cuyabensis being the most productive one. Multivariate analyses results showed that H. speciosa var. speciosa is the most genetically different in comparison with the others. The characters suggested as minimum quantitative descriptors for the Mangaba tree were: leaf length and width, petiole length and diameter, length between the knot, corolla diameter, flower peduncle diameter, fruit length and diameter, number of fruits, plant height and first branching height / Objetivou-se neste estudo caracterizar a Coleção de Germoplasma de Mangabeira (Hancornia speciosa Gomes) da Universidade Federal de Goiás, mediante medições de 40 caracteres morfoagronômicos. A coleção está implantada em delineamento em blocos casualizados com 57 tratamentos (progênies), com quatro repetições, totalizando 192 acessos individuais, que representam 29 populações naturais e quatro variedades botânicas. A estimativa dos componentes de variância foi realizada utilizando modelo aleatório pelo método REML, considerando os efeitos de variedades botânicas, populações dentro de variedades, progênies dentro de populações e indivíduos dentro de progênies. Dos 40 caracteres morfoagronômicos avaliados constatou-se que existe variabilidade genética significativa entre progênies para sete destes caracteres, para 24 caracteres entre populações e 18 caracteres entre variedades botânicas. Foi detectada herdabilidade individual acima de 50% para 21 dos caracteres avaliados. O maior ganho de seleção percentual em nível de indivíduos foi estimado para o número de frutos por planta. Foi constatada correlação significativa para alguns caracteres biométricos de plantas jovens com as plantas adultas, como a produção, sugerindo a possibilidade de seleção precoce. Das 55 correlações genéticas entre os caracteres agronômicos, 25 foram significativas. A maior produção de frutos ocorreu de junho a outubro, com destaque para a H. speciosa var. cuyabensis. Os resultados de análises multivariadas demonstraram que H. speciosa var. speciosa é a que mais se distancia das demais. Os caracteres sugeridos como descritores quantitativos mínimos foram: comprimento e largura foliar, comprimento e diâmetro do pecíolo, comprimento do entre nó, diâmetro da corola, diâmetro do pedúnculo floral, comprimento e diâmetro do fruto, número de frutos, altura da planta e altura da primeira ramificação.

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2017-06-26T18:28:31Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rafael Carvalho Couto - 2013.pdf: 41193945 bytes, checksum: 74a020dad23640afb84a085b841b91aa (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2017-07-07T20:26:09Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rafael Carvalho Couto - 2013.pdf: 41193945 bytes, checksum: 74a020dad23640afb84a085b841b91aa (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-07T20:26:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rafael Carvalho Couto - 2013.pdf: 41193945 bytes, checksum: 74a020dad23640afb84a085b841b91aa (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2013-04-15 / This work focuses on the development of the software MGA, which aims to determine the lowest energy structures of a given molecular system, using Genetic Algorithm (GA). The GA is a method of artificial intelligence that was developed to work with finding the best solutions of the specified conditions, ie, an algorithm that seeks the best answer desired, an optimal result. The MGA uses three techniques: Random Search (RS), Noninclusive Genetic Algorithm (NGA), Inclusive Genetic Algorithm (IGA). The last one is characterized by a new type of evolutionary strategy that allows in a single calculation and a single cycle, obtain several minimum of the potential energy surface. For optimum operation of the algorithm, was made an optimization of the parameters used in MGA, through response surface methodology. Using the techniques RS, IGA and NGA, were determined 141 distinct molecular structures of the amino acid asparagine. In the electronic structure calculations were considered the semi-empirical methods PM3, AM1 and RM1; and DFT potentials, with basis sets 6-311G ** and PC1. The RS determined the Global Minimum (GM) with ease, for the different potentials used, and proved that it’s quite useful in determining molecular geometries where there is no accuracy in the determination of local minima in order of energy. The NGA is efficient in determining the GM, performing in a shorter time, if compared to RS and IGA. The IGA proved to be a more robust method than the others, because in addition to determining the GM, it can find the local minima in order of energy. Performing calculations on an intermediate time of RS and NGA, the IGA determined the GM as the NGA, and found structures that were not founded using RS. The GM’s of asparagine determined using the potentials PC1, PM3, AM1 and RM1 have a large structural difference. This demonstrates that different potencials used in the electronic structure calculations may lead to different results. By analyzing the structures obtained for potentials PC1, PM3, AM1 and RM1, using the IGA, it appears that there is a difference in the topology of the potential energy surface of these potentials. / O presente trabalho é focado no desenvolvimento do software MGA, que tem como objetivo a determinação das estruturas de menor energia de um dado sistema molecular, utilizando o Algoritmo Genético (AG). O AG é um método de inteligência artificial que foi desenvolvido para trabalhar com a procura de soluções que melhor atendam as condições especificadas, isto é, um algoritmo que procura a melhor resposta desejada, um resultado ótimo. O MGA utiliza três técnicas: Busca Aleatória (RS), Algoritmo Genético Não-inclusivo (NGA), Algoritmo Genético Inclusivo (IGA). Este último é caracterizado por um novo tipo de estratégia evolutiva que permite em um único cálculo e um único ciclo evolucionário obter diversos mínimos da superfície de energia potencial. Para o melhor funcionamento do algoritmo, foi feita uma otimização dos parâmetros utilizados do MGA, através da metodologia de superfície de resposta. Utilizando as técnicas RS, NGA e IGA, foram determinadas 141 estruturas moleculares distintas do aminoácido asparagina. Nos cálculos de estrutura eletrônica foram considerados os métodos semi-empíricos PM3, AM1 e RM1; e potenciais DFT, com os conjuntos de base 6-311G** e PC1. O RS determinou o Mínimo Global (GM) com facilidade, para os diferentes potenciais utilizados, e se mostrou bastante útil na determinação de geometrias moleculares onde não há um rigor na determinação de mínimos locais em ordem de energia. O NGA é eficiente na determinaçãoao do GM, realizando em um menor tempo, se comparado ao RS e IGA. O IGA mostrou-se um método mais robusto que os outros, pois além de determinar o GM é possível encontrar os mínimos locais em ordem de energia. Realizando cálculos em um tempo intermediário ao RS e NGA, o IGA determinou o GM assim como o NGA, e encontrou estruturas que não foram possíveis utilizando o RS. Os GM’s da asparagina determinados utilizando os potenciais PC1, PM3, AM1 e RM1 possuem uma grande diferença estrutural. Isto demonstra que diferentes potencias utilizados nos cálculos de estrutura eletrônica podem levar a diferentes resultados. Ao analisarmos as estruturas obtidas para os potenciais PC1, PM3, AM1 e RM1, utilizando o IGA, constata-se que há uma diferença na topologia de suas superfícies de energia potencial.

Em um experimento, é comum ocorrerem fatores não controláveis, responsáveis pela heterogeneidade entre as parcelas. Mesmo executando os três princípios básicos da experimentação no planejamento (repetição, casualização e controle local), ainda assim, pode haver correlação nos erros e, portanto, dependência espacial na área estudada. Se for detectada essa estrutura de auto-correlação e se essa informação for utilizada na análise estatística, estimativas mais eficientes dos contrastes entre as médias dos tratamentos são garantidas, mas se tal estrutura for desconsiderada pode impedir que diferenças reais sejam detectadas. Neste trabalho, foram observadas as coordenadas dos centros das parcelas de um delineamento em blocos ao acaso. A variável resposta, deste experimento, é a concentração de carbono orgânico no solo, sendo as avaliações feitas no início do experimento, ou seja, antes da aplicaçao dos tratamentos, portanto, um ensaio em branco, um ano após a aplicação dos tratamentos e, novamente, depois de mais um ano. Para tanto, foram utilizadas as análises clássica e espacial na comparação dos métodos de estimação de contrastes de médias de tratamentos. O método estudado para a análise clássica, em que considera que os erros são não correlacionados, foi o dos mínimos quadrados ordinários. Já para a análise, levando em consideração a dependência espacial, foram utilizados o modelo geoestatístico, em que consiste na adição de um efeito aleatório com correlação, e o modelo de Papadakis, que consiste na adição de uma covariável construída a partir de observações em parcelas vizinhas. No modelo geoestatístico foi verificada a presença da dependência espacial através dos critérios de informação de Akaike e de informação Bayesiano ou de Schwarz e os métodos testados foram o do variograma seguido de mínimos quadrados generalizados e o da máxima verossimilhança. Para o modelo de Papadakis, foi testada a significância da covariável referente duas médias dos resíduos entre as parcelas vizinhas e a própria parcela tanto no modelo em blocos ao acaso quanto no modelo inteiramente casualizado, e o teste não foi significativo em nenhum dos dois casos. Mesmo assim, os cálculos foram realizados para esse método, mostrando que para esse conjunto de dados, este método não é indicado. Fazendo uso de algumas medidas de comparação desses métodos, para os dados em questão, o método de estimação dos contrastes de médias de tratamentos que apresentou as medidas de comparação mais dispersas foi o do modelo de Papadakis e o menos disperso foi o da máxima verossimilhança. Ainda, pelos intervalos de confiança, observou-se que na análise espacial, outros contrastes diferiram de zero significativamente, além daqueles que foram observados na análise clássica, o que se conclui que quando é levada em consideração a autocorrelação dos erros, os contrastes são estimados com maior eficiência / Not controllable factors is common occur in experiments, they are responsible for the heterogeneity among parcels. Even executing the three experimentation basic principles in the design (repetition, randomization and local control), even so, may have correlation in errors and, therefore, spatial dependence in the area of study. If that autocorrelation structure is detected and if this information is used in statistical analysis, estimates more efficient of contrasts among treatments means are guaranteed, but if this structure is disregarded can prevent that real diferences are detected. In this work, the coordinates of parcels centers in a design of random blocks were observed. The concentration of soil organic carbon is the response variable of this experiment, with the available made at the beginning of the experiment, ie, before the treatments application, therefore, a blank, a year after the treatments application and, again, after a year. Then, the classical and spatial analysis were used to compare the methods of estimation of treatments means contrasts. The method studied for the classical analysis, which considers that the errors are not correlated, was the ordinary least squares. For the analysis, considering the spatial dependence, were used the geostatistical model, where consists in the addition of a random effect with correlation, and the Papadakis model, which consists in the addition of a covariate built from observations in neighbouring. In geostatistical model was verified the spatial dependence through the Akaike and Bayesian or Schwarz criteria of information and the methods tested were the variogram followed by generalized least squares and the maximum likelihood. For the Papadakis model, was tested the significance of covariate referring to the average of residuals among neighbouring parcels and own parcel in the random blocks model and in the completely randomized model, and the test was not significant in any of both cases. Still, the calculus were made for this method, showing that for this data set, this method is not indicated. Using some measures to compare these methods, for these data, the method of estimation of treatments means contrasts which presented the measures of comparison more dispersed was the Papadakis model and the less dispersed was the maximum likelihood. Still, in the confidence intervals, it was observed that in spatial analysis other contrasts di®ered from zero significantly, besides of those which were observed in classical analysis, which concludes that when the autocorrelation of errors is considering, the contrasts are estimated with greater e±ciency.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Ao analisar a Educação Básica nos dias atuais, observa-se que no Ensino Médio o estudo dos problemas sobre máximos e mínimos é realizado de forma limitada e superficial, resumindo-se basicamente a algumas aplicações de funções quadráticas. A resolução de problemas de otimização de índole geométrica constitui um campo fértil para trabalhar a formação matemática dos alunos nesse nível e contribuir com o aperfeiçoamento da qualidade do ensino da Matemática. Esta categoria de problemas pode ser de utilidade na preparação de alunos para as Olimpíadas de Matemática. Este trabalho aborda o estudo e descrição de métodos de solução de problemas de otimização em geometria euclidana, apresentando uma catalogação devida a Andreescu, junto a vários exemplos resolvidos. / Looking over the Basic Education nowadays, it becomes aware that in high school the study of maxima and minimas problems is carry out in a limited and superficial way. In general, the resolution of these problems lessened to some application of quadratic functions. However, Geometric optimizations problems may be a fecund area to contribute for improving the quality of math education at this level and to develop the mathematical mind of students. That category of problems is also useful for training students for the Math Olympics. This masters dissertation deals with the study of resolutions methods of optimization problems in Euclidean Plane Geometry, presenting a cataloging, according to Andreescu, and some several solved illustrative examples.

Orientadores: Francisco de Assis Magalhães Gomes Neto, Jose Mario Martinez / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-12T08:17:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Medeiros_LuizAntoniodaSilva_D.pdf: 2528214 bytes, checksum: 42e1946a32b63c9fc5cd56b10d24d5cb (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Neste trabalho, apresentamos um algoritmo iterativo para a minimização de somas de quadrados de funções suaves, com restrições de caixa. O algoritmo é fortemente inspirado no trabalho de Birgin e Martínez [4]. A diferença principal está na escolha da direção de busca e na introdução de uma nova técnica de aceleração, usada para atualizar o passo. A cada iteração, definimos uma face ativa e resolvemos, nessa face, um subproblema quadrático irrestrito através do método evenberg-Marquardt (ver [26], [28] e [33]), obtendo uma direção de descida e uma aproximação x+ para a solução do problema. Ainda usando apenas as variáveis livres, tentamos acelerar o método definindo uma nova aproximaçaoo xa como combinação linear das últimas p - 1 aproximações da solução e do vetor x+. Os coeficientes desta combinação linear são calculados convenientemente através da resolução de um problema de Quadrados Mínimos com uma restrição de igualdade. O subproblema que determina o passo acelerado leva em conta as informações sobre a função objetivo nessas p soluções aproximadas. Como em [4], executamos uma busca linear ao longo da direção e usamos técnicas de projeção para adicionar novas restrições. Para deixar a face ativa, usamos a direção do gradiente espectral projetado [5]. Experimentos númericos são apresentados para confirmar a eficiência e robustez do novo algoritmo. / Abstract: In this work, we present an active set algorithm for minimizing the sum of squares of smooth functions, with box constraints. The algorithm is highly inspired in the work of Birgin and Mart'inez [4]. The differences are concentrated on the chosen search direction and on the use of an acceleration technique to update the step. At each iteration, we define an active face and solve an unconstrained quadratic subproblem using the Levenberg-Marquardt method (see [26], [28] and [33]), obtaining a descent direction and an approximate solution x+. Using only the free variables, we try to accelerate the method defining a new solution xa as a linear combination of the last p-1 approximate solutions together with x+. The coefficients of this linear combination are conveniently computed solving a constrained least squares problem that takes into account the objective function values of these p approximate solutions. Like in [4], we compute a line search and use projection techniques to add new constraints to the active set. The spectral projected gradient [5] is used to leave the current active face. Numerical experiments confirm that the algorithm is both efficient and robust. / Doutorado / Matematica Aplicada / Doutor em Matemática Aplicada

Orientador: Leandro Palermo Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-25T11:44:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Reis_LuizAntonio_M.pdf: 3239468 bytes, checksum: 6e32be621db949f69c865def857a4bc9 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O presente trabalho está divido em quatro partes. Na primeira parte, utilizando o método dos elementos de contorno (MEC), se fez a análise de problemas bidimensionais com aproximação linear. Foi considerada a possibilidade de se aplicar a técnica de sub-regiões para se levar em conta a diversidade de materiais, bem como a suavização do contorno por mínimos quadrados para evitar a possíveis perturbações. Foi considerado a possibilidade de colocação de uma linha de carga no domínio. Na segunda parte, utilizando o método dos elementos finitos (MEF), se fez a análise linear de pórticos planos. Para este estudo foram utilizadas barras com dois nós e esses com três graus de liberdade. Na terceira parte, a análise elástica linear de meios contínuos (Estado Plano de Tensão Generalizado) enrijecidos com elementos lineares (barras) é estudada fazendo-se um acoplamento entre elementos modelados com o MEC e com o MEF. As fibras são modeladas pelo MEF com elementos lineares de três graus de liberdade por nó e quatro nós por barra. Os elementos planos são modelados pelo MEC com elementos isoparamétricos lineares no perímetro. É permitido o uso de sub-regiões com objetivo de generalizar o tratamento do meio elástico. Na quarta parte, utilizando o acoplamento MEF/MEF, se fez a análise linear de pórticos planos sobre base elástica. O acoplamento se dá entre as barras do pórtico e as barras introduzidas como enriquecedor no problema elástico bidimensional. Tendo em conta estes aspectos da formulação desenvolvida, alguns exemplos são apresentados para avaliação de seu desempenho nos problemas de engenharia / Abstract: This paper is divided into four parts . In the first part , using the boundary element method (BEM) , we did the analysis of two-dimensional problems with linear approximation . We considered the possibility of applying the technique of sub - regions to take into account different materials, as well as smoothing the contour by least squares to avoid possible disturbances . We considered the possibility of placing a load line in the field. In the second part, the linear analysis for plane frames was carried out with the finite element method (FEM). Bars with two nodes and three degrees of freedom were used in this study . In the third part, the linear elastic analysis of continuous media (Generalized Plane Stress problems) stiffened with one-dimensional elements (bars) is studied through between elements of the BEM and the FEM. The fibers are modeled by FEM with three degrees of freedom linear elements and using four-nodes. The plane domain is modeled with the BEM and using isoparametric elements. The use of sub - regions in order to generalize the treatment of the elastic medium is allowed. In the fourth part , using the FEM / FEM coupling , a linear analysis of plane frames on elastic foundation is carried out. Some examples are presented to evaluate the formulation behavior engineering problems / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Madson Cortes de Almeida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-23T14:17:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Schmidt_Fabiano_M.pdf: 1011600 bytes, checksum: d02fbe7d42a25cfc2745ce47bff3b467 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A estimação de estado em sistemas de energia elétrica pode ser descrita como um conjunto de funções que visam fornecer o modelo em tempo real do sistema elétrico. Fazem parte do modelo, a topologia da rede, seus parâmetros elétricos e as variáveis de estado, frequentemente definidas como os fasores de tensões nas barras do sistema. Na obtenção das variáveis de estado, embora os sistemas de medição possam ser projetados para que a rede seja sempre observável, eventualmente, falhas de comunicação, mudanças topológicas ou falhas em medidores podem tornar a rede temporariamente não observável. Nessas situações, as equações normais do modelo de estimação por mínimos quadrados tornam-se mal postas inviabilizando a estimação do estado. Convencionalmente, esse problema é contornado através da restauração da observabilidade, onde pseudomedidas são adicionadas à rede tornando-a novamente observável. Esta dissertação trata da estimação de estado regularizada, que é um método alternativo para lidar com os problemas associados a não observabilidade temporária da rede. Com o estimador regularizado é possível evitar a etapa de restauração da observabilidade, simplificando o processo de estimação de estado. O esquema de regularização adotado é baseado na regularização de Tikhonov, que consiste na introdução de um conjunto de informações a priori que tornam o problema sempre factível. Esse conjunto de informações a priori é obtido da melhor estimativa conhecida para o estado da rede ou a partir de previsões baseadas no conhecimento do comportamento histórico da rede. Ao regularizar o problema, é desejável que o conjunto de informações introduzidas não deteriore a qualidade do estado estimado. Para tanto, deve haver um compromisso entre a qualidade das informações a priori e a suas respectivas ponderações. O uso de ponderações inadequadas pode deteriorar o estado estimado ou piorar o condicionamento numérico das matrizes envolvidas, dificultando a convergência do estimador regularizado. Tais problemas são estudados nesta dissertação. O método de regularização foi desenvolvido nas versões completa e desacoplada que foram combinadas em dois algoritmos visando melhorar as características de convergência do estimador regularizado. As versões desenvolvidas foram testadas com as redes de 14 e 118 barras do Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) / Abstract: Power system state estimation can be described as a set of functions aimed to provide a real time power system electrical model. This model is composed of the network topology, its electrical parameters and a set of state variables, often defined as the bus voltage phasors. In obtaining of the state variables, although the measurement systems may be designed to ensure that the grid is always observable, eventually, communication failures, topological changes or meter failures can make the grid temporarily unobservable. In these situations the normal equations of the least squares estimation model becomes ill posed, invalidating the state estimation. Conventionally this problem is solved by the observability restoration, where pseudomeasurements are added to the network making it observable again. This thesis deals with the regularized state estimation, that is, an alternative method to deal with the problems associated to temporary network unobservability. With the regularized estimator is possible to avoid the observability restoration stage, simplifying the state estimation procedure. The regularization scheme used is based on the Tikhonov regularization, that consists in the introduction of an a priori information set that results in a problem always feasible. This set of a priori information is obtained from the best estimative for the state variables or by a forecast based on historical patterns of the grid. During regularization of the problem it is desirable that the information set does not deteriorate the quality of the state estimated. Therefore, must be a compromise between the quality of the a priori information and its weighing. The use of inadequate weighting can deteriorate the state estimated or worsen the numerical condition of the involved matrices, disturbing or even preventing the regularized estimator convergence. These problems are studied in this thesis. The regularization method was developed for both the complete and the decoupled variants. These variants are combined in two algorithms that aim to improve the convergence characteristics of the regularized state estimator. The developed variants are tested with the IEEEs 14 and 118 networks / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Nancy Lopes Garcia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-20T13:18:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fadel_DesireeFaria_M.pdf: 12260685 bytes, checksum: 0187ee6ba6eb07c46ce97bd741e51a6c (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Neste trabalho, iremos considerar modelos autorregressivos com memória variável estacionários (AR-MV). Em particular, consideraremos modelos cuja memória depende do valor do primeiro antecessor, Yt-1, pertencer a uma partição da reta determinada por um parâmetro 'ALFA' (escalar ou vetorial), chamado de parâmetro limiar. O objetivo deste trabalho é estimar o parâmetro limiar 'ALFA' através de uma adaptação do método proposto por Hansen (2000). A ideia do método é minimizar a soma dos quadrados dos erros estimando, sequencialmente, os coeficientes 'BETA' do modelo autorregressivo (AR) supondo primeiramente que 'ALFA' é conhecido, e depois estimar o parâmetro 'ALFA' utilizando o valor estimado '^BETA' até atingir a convergência. A comparação dos modelos AR-MV com os respectivos AR foi feita através da capacidade de previsão de cada um deles / Abstract: In this paper, we consider stationary autoregressive models with variable memory (AR-MV). In particular, we consider models whose memory depends on the value of the first ancestor, Yt-1, to belong to a partition of the line determined by a parameter 'ALPHA' (scalar or vector), called the threshold parameter. The objective of this study is to estimate the threshold parameter 'ALPHA' by adapting the method proposed by Hansen (2000). The idea of the method is to minimize the sum of squared errors by estimating sequentially the coefficients 'BETA' of the autoregressive model (AR) assuming first that 'ALPHA' is known, and then estimate the parameter 'ALPHA' using the estimated value of '^BETA' until convergence is achieved. The comparison of the AR-MV with the respective AR was performed by the ability to predict each / Mestrado / Estatistica / Mestre em Estatística