Orientador: Gilmar Barreto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-26T06:42:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Battaglin_PauloDavid_D.pdf: 3180685 bytes, checksum: 5e1e9893bb97a4df42116a4c0d8b10d6 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho mostrará a aplicação do filtro de Kalman a um processo computacional discreto, o qual será representado por um modelo matemático que é um sistema de equações lineares, multivariáveis, discretas, estocásticas e variantes no tempo. As contribuições desta pesquisa evidenciam a construção de um modelo matemático apropriado de observabilidade instantânea para representar sistemas que variam rapidamente no tempo; a construção dos fundamentos teóricos do filtro de Kalman a ser aplicado em sistemas lineares, multivariáveis, discretos, estocásticos e variantes no tempo; bem como a construção deste filtro neste contexto e sua aplicação a um processo computacional discreto. Neste trabalho propomos um método para determinar: a matriz de observabilidade instantânea, o vetor de estimação de estado interno, a matriz de covariâncias de erros de estimação de estado interno e a latência de um processo computacional discreto, quando as medidas na saída do computador são conhecidas. Aqui mostramos que quando a propriedade observabilidade instantânea do sistema é verificada, a latência de um processo computacional pode ser estimada. Esta é uma vantagem comparada com os métodos de observabilidade usual, os quais são baseados em cenários estáticos. A aplicação potencial dos resultados deste trabalho é na predição de congestionamentos em processos que variam no tempo e acontecem em computadores digitais. Em uma perspectiva mais ampla, o método da observabilidade instantânea pode ser aplicado na identificação de patologias, na previsão de tempo, em navegação e rastreamento no solo, na água e no ar; no mercado de ações e em muitas outras áreas / Abstract: This work will show the application of the Kalman filter to a discrete computational process, which will be represented by a mathematical model: a system of linear, multivariable, discrete, stochastic and time-varying equations. The contributions of this research show the construction of an appropriate mathematical model of instantaneous observability to represent systems that vary quickly in time; the construction of the theoretical foundations of the Kalman filter to be applied to a linear, multivariable, discrete, stochastic and time-varying system; the construction of this filter in this context and its application to a discrete computational process. In this research we propose a method to determine: the instantaneous observability matrix, the internal state vector estimation, Covariance matrix of internal state estimation error and the latency of a digital computational process, when the measures on the computer output are known. Here we show that when the instantaneous observability property of the system comes true, a computing process latency can be estimated. This is an advantage compared to usual observability methods, which are based on static scenarios. The potential application of the results of this work is to predict bottlenecks in time-varying processes which happen inside the discrete computers. In a broader perspective, the instantaneous observability method can be applied on identification of a pathology, weather forecast, navigation and tracking on ground, in the water and in the air; in stock market prediction and many other areas / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Ariovaldo Verandio Garcia, Alcir Jose Monticelli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:08:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Asada_EduardoNobuhiro_D.pdf: 8314555 bytes, checksum: 1d07bd4292835815d0cec8ae2b521606 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Este trabalho apresenta estudos sobre a modelagem em tempo-real de sistemas de potência através da estimação de estado generalizada. As principais funções da estimação analisadas foram: processador topológico, observador, estimador de estado e análise de erros grosseiros. Os dispositivos de chaveamento (chaves e disjuntores) são representados através de modelos de impedância nula. A modelagem do sistema na sua forma mais detalhada, através da representação de subestações com todas chaves e disjuntores, permite a verificação de erros de status desses componentes. Portanto, a análise da topologia pode ser realizada simultaneamente à estimação de variáveis de estado convencionais. Chaves e disjuntores, que são elementos de impedância nula, são considerados no modelo generalizado através da adição de variáveis de estado do tipo fluxo e de pseudomedidas adequadas. A interação entre dispositivos de característica discreta e medidas analógicas e a diferença entre os modelos convencional e generalizado são enfatizados em cada função. Dois modelos de estimador são considerados: um baseado no método desacopIado a partir da formação da matriz ganho e o segundo baseado no método Tableau esparso de Hachtel, onde pseudomedidas de injeção nula são consideradas como restrições de igualdade. A análise de erros grosseiros proposta busca tratar um erro reconhecido pela dificuldade na sua detecção: o erro conformativo. As medidas afetadas por esse tipo de erro agem como fossem medidas regulares e seus efeitos atingem medidas sem erro grosseiro. Nesse caso, as metodologias tradicionais quando aplicadas, podem identificar incorretamente as medidas. A identificação de erros conformativos foi formulada através da teoria da decisão e a partir da consideração da confiabilidade das medidas formula-se como um problema combinatório. É sabido que Metaheurísticas são eficientes no tratamento de tais problemas e a Busca Tabu é proposta para identificação e elaboração de hipóteses que melhor expliquem as incoerências encontradas / Abstract: This work presents studies about power system real-time modeling by using generalized state estimation. The analyzed state estimation functions are: topological processing, observability analysis, state estimator and gross errar analysis. All these functions are considered by a generalized approach, where switching components (switches and circuit breakers) are represented by zero impeda_ce models. Consideration of detailed model through explicit representation of substations with all switches and circuit breakers allows topology analysis with estimation of conventional state variables simultaneously. Switches, circuit breakers (zero impedance branches), are represented by the insertion of new flow state variables followed by adequate pseudomeasurements. The interaction among components and measurements of different natures and differences between conventional and generalized models were emphasized for each function. Two state estimator models are considered: the first one is based on decoupled state estimation by using the gain matrix, the second one is based on Hachtel's sparse tableau approach. The proposed gross error analysis. aims to treating an errar that is known by its detection difliculty: the conforming error. Measurements affected by this error act as regular measurements and the negative effects act over good measurements. In this case, conventional identification methods may fail and good measurements are erroneously identified as bad data. The identification of conforming errors are formulated by an approach based on Decision Theory by considering the reliability of each measurement. The resulting problem is a combinatorial problem. It is known that Meta-Heuristics are very suited for combinatorial problems and the Tabu Search approach is proposed for identification and formulation of hypotheses that better explain inconsistencies caused by interacting errors / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Gilberto Pechoto de Melo / Resumo: O uso da metodologia de observadores de estado para detecção de dano requer a análise da observabilidade do modelo físico-matemático do sistema e aponta para a necessidade de posicionar sensores de forma otimizada. Visto que plataformas veiculares podem se apresentar como sistemas com amortecimento não proporcional, é apresentada uma metodologia para o cálculo de índices de posicionamento H2 para este tipo de sistema. Para a plataforma veicular analisada com amortecimento proporcional, índices de posicionamento H2 são comparados com índices grammianos, sendo demonstrado que ambos resultam em uma mesma configuração ótima de sensores. A análise da observabilidade é conduzida a partir dos principais modos de vibrar , sendo utilizada a norma H2 para definição de quais modos devem ser retidos no modelo reduzido. Observadores robustos, atuando em paralelo com o sistema, são utilizados para localização e quantificação da severidade do dano. É mostrado que, para plataformas veiculares excitadas pela base com deslocamentos do tipo degrau, um índice de dano que compara as saídas medidas e estimadas permite alcançar este objetivo. / Abstract: The use of state observer's methodology for damage detection requires the observability analysis of the physical-mathematical model of the system and points to the need of positioning sensors optimally. Since vehicle platforms can be presented as systems with non-proportional damping, a methodology for calculating H2 positioning indices for this type of system is presented. For the vehicle platform analyzed with proportional damping, H2 positioning indices are compared with Grammian indices, showing that both result in the same optimal sensor con guration. The observability analysis is conducted from the main modes of vibration, using the H2 norm to define which modes should be retained in the reduced model. Robust observers acting in parallel with the system are used to locate and quantify the severity of the damage. It is shown that, for vehicle platforms stimulated by the base with step-type displacements, a damage index that compares the measured and estimated outputs reaches this goal. / Mestre

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-14T21:49:47Z No. of bitstreams: 1 PATRÍCIO JOSÉ FÉLIX DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGF 2009..pdf: 1514686 bytes, checksum: b72b139b4e01b55657953090b7322867 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-14T21:49:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PATRÍCIO JOSÉ FÉLIX DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGF 2009..pdf: 1514686 bytes, checksum: b72b139b4e01b55657953090b7322867 (MD5) Previous issue date: 2009-03-09 / CNPq / Capes / Um sistema de coordenadas tem a função de localizar os eventos do espaço-tempo com respeito a um sistema de referência. A construção do sistema de coordenadas depende crucialmente da noção de simultaneidade associada ao referencial. No entanto, não existe uma maneira natural, ou privilegiada, de definir simultaneidade para referenciais não inerciais, mesmo no espaço-tempo de Minkowski. Cada procedimento conduz a diferentes sistemas de coordenadas. Neste trabalho, discutimos alguns métodos bem conhecidos da literatura especializada. Estudamos as coordenadas de Rindler, de Fermi-Walker, as coordenadas de Radar e as coordenadas de Emissão (ou GPS). O sistema de coordenadas de Rindler é um dos sistemas de grande destaque porque permite simular algumas propriedades da geometria do Buraco Negro num espaço-tempo plano. As coordenadas de Rindler estão associadas a uma família de observadores uniformemente acelerados que obedecem à relação a=1/ρ, onde a é a aceleração própria do observador e ρ a sua posição inicial com respeito a algum sistema de referência inercial. Neste trabalho, propomos um método para construção de sistemas de coordenadas adaptados a observadores cuja a celeração depende da posição inicial segundo a regra a=a0/ρn, onde n ∈ N e a0 é uma constante, usando o princípio da localidade. O caso n = 1 recupera as coordenadas de Rindler. Os outros casos nos permitem discutir a relação entre a geometria não-Euclidiana das secções espaciais e referenciais acelerados,como originariamente proposto por Einstein. Além disso, com a generalização podemos simular o comportamento de observadores estáticos tanto nas proximidades do horizonte de um Buraco Negro (n=1) quanto em regiões afastadas (n=2). / The main role of a coordinate systein is to localize the event-s of spacetime with respect to a frame of reference. The construetion of a coordinate systein depeuds crucially on the notíon of simultaneity associated to the frame of reference. However, there is no natural manner of defining simultaneity adapted to non-inertial frames of reference, even in the case of Minkowski spacetime. Each procedure leads to different coordinate systems. In thls work. we discuss some well-known methods found in the Literatura. We study the Rindler coordinates. Fermi-Walker coordinates. Radar coodinadates and Emission (or GPS) coordinates. The system of Rindler coordinates has great interest because it simulates in a flat spacetime some aspects of a Black Hole's geometry. We can say that Rindler coordinates are adapted to a family of uniformly accelerated observeis which obey the relatiou a = i, where a is the proper acceieration and p is the initial position with respect to some inertial system. In this work, we also propose a method in order to construct coordinate systems adapted to observers whose accelerations depend on the initial position according to the formula a = where n e N and a» is a constant, by using the locality principie. The case TI = 1 reproduces the Rindler coordinates. The other cases allow us to verify a connection between non-Euciideaii geometry of the spatial sections and non-inertial frames of reference, as it was originally suggested by Einstein. With this generalization we can also simulate the behavior of static observers in the vicinity of a Black Hole"s Horizon (TI = 1) and also in distant regions (n - 2)

En la presente tesis se desarrolla un sistema de control de la mezcla de aire y gasolina en un motor alternativo de cuatro tiempos, basado en redes neuronales. Para que el catalizador logre un grado de depuración aceptable con todos los gases contaminantes simultáneamente, debe mantenerse la proporción de aire y combustible, dentro de una banda muy estrecha. En estado estacionario, este objetivo se cumple sin demasiados problemas, pero el funcionamiento habitual de un vehículo es en régimen muy transitorio, donde los sistemas convencionales no logran evitar desviaciones importantes del punto de consigna. Estos se basan además en una gran cantidad de tablas estáticas, que deben calibrarse de forma experimental, lo cual es bastante costoso tanto en tiempo como en dinero.Para evitar estos problemas se ha diseñado un modelo matemático de un motor, que comprende todo el proceso de formación de la mezcla, sensores, la generación del par motor y la dinámica del vehículo. La realización final se ha realizado en el lenguaje de simulación MatLab/Simulink®. Los datos requeridos son fácilmente obtenibles bien por metrología, bien de forma experimental. Se ha validado con un motor SEAT de 1,6 l y 74 kW.Como primer paso se ha aplicado una estrategia de control convencional bastante simple, consistente en un controlador feedforward estático, más un controlador feedback de tipo PI ó PID. Esto ha permitido el estudio de las principales características del motor desde el punto de vista de control. Con los resultados obtenidos se ha diseñado un observador basado en una red neuronal, que elimine los retardos puros del sistema y que pueda ser utilizado para cerrar el lazo de control. Primero se ha usado una red feedforward, pero vistos los malos resultados, se ha desarrollado una red neuronal recurrente a partir de la red de Elman, que se ha modificado convenientemente para adaptarla a las dificultades propias del problema. El algoritmo de entrenamiento utilizado se basa en el de retropropagación clásico, y modifica no sólo los pesos entre capas, sino también los correspondientes a las neuronas de contexto, las cuales permiten memorizar estados internos. La principal mejora consiste en separar las neuronas de contexto en tantos grupos como entradas tiene la red, y entrenarlos por separado, de modo que cada grupo se adapte a la dinámica particular de la entrada a la que va asociado. Se muestra mediante simulación el comportamiento del conjunto motor más observador en lazo cerrado, y se compara con el esquema convencional. Se prueba asimismo la robustez del sistema frente a distintas consignas, ruido en la planta y defectos de sintonía. / In the present thesis a control system for the air-fuel mixture in a reciprocating four-stroke engine is developed, based on neural networks. The air-fuel ratio has to be kept within a very narrow window so that the catalyst achieves an acceptable degree of purification simultaneously with all the polluting gases. In steady state, this goal can be fulfilled without difficulties, but the usual operation of a vehicle is in a very transient state, where the conventional systems are not able to avoid important excursions from the set point. They also rely on a great number of look-up tables, which have to be tuned experimentally, thus with an enormous investment of money and time.To avoid those problems a mathematical model of an engine has been designed, in such a way that it comprises of the whole mixture formation process, sensors, the torque generation and the vehicle dynamics. Finally it has been implemented in the simulation language MatLab/Simulink®. The required data is easily available both from metrology, and experimental work. It has been validated with a 1,6 litre 74 kW SEAT engine.As a first step, a quite simple conventional control strategy has been applied, consisting of a static feedforward controller, and a PI or PID feedback controller. This has permitted studying the main features of the engine from the control point of view.With the obtained results an observer based on a neural network has been designed, which eliminates the delays of the system and that can be used to close the control loop. First a feedforward network has been used, but due to the bad results, a recurrent neural network has been developed starting from the Elman network, which has been properly modified in order to adapt it to the characteristic difficulties of the problem. The training algorithm used is based on that of classical backpropagation, and it modifies not only the weights interconnecting different layers, but also those corresponding to the context neurons, which allow the memorising of internal states. The main improvement consists in separating the context neurons in as many groups as the network has inputs, and to train them separately, so that each group adapts to the particular dynamics of the input with which it is associated. The behaviour of the engine plus the observer in closed loop is shown by means of simulation, and is compared with the conventional scheme. It is proven the robustness of system response to different set points, noise in the plant and tuning defects.

Made available in DSpace on 2016-08-31T13:33:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ClaytonAMO_DISSERT.pdf: 1420692 bytes, checksum: 6fff19d912e4ebade2d582644a6d1364 (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / In this paper, we propose an appropriate genetic algorithm to design state observers for multivariable control systems, which response time meets the specifications previously provided by the user of the system, in terms of the maximum overshoot, and in terms of the settling time. For this, will be designed and evaluated different forms of initialization and different forms of setup the genetic algorithm. Furthermore, we intend to investigate the performance results of this technique in control systems utilizing state observers full order or reduced order. Through this analysis, intend to contribute to the specification of an appropriate genetic algorithm to design state observers for multivariable control systems, by making this an efficient alternative to traditional methods in the literature / Neste trabalho, será proposto um algoritmo genético adequado ao projeto de observadores de estado para sistemas de controle multivariável, cuja resposta temporal atenda às especificações previamente fornecidas pelo usuário do sistema, tanto em termos do máximo sobressinal, quanto em termos do tempo de acomodação. Para isso, serão concebidas e avaliadas diferentes formas de inicialização e diferentes formas de configuração de algoritmo genético. Por outro lado, pretende-se investigar os resultados de desempenho desta técnica em sistemas de controle que utilizem os observadores de estado de ordem plena, ou de ordem reduzida. Por meio desta análise, pretendemos contribuir com a especificação de um algoritmo genético adequado ao projeto de observadores de estado para sistemas de controle multivariável, fazendo-se desta uma alternativa eficiente aos métodos tradicionais presentes na literatura

Nesta Dissertação são propostos dois esquemas de controle para sistemas não-lineares com atraso. No primeiro, o objetivo é controlar uma classe de sistemas incertos multivariáveis, de grau relativo unitário, com perturbações não-lineares descasadas dependentes do estado, e com atraso incerto e variante no tempo em relação ao estado. No segundo, deseja-se controlar uma classe de sistemas monovariáveis, com parâmetros conhecidos, grau relativo arbitrário, atraso arbitrário conhecido e constante na saída. Admitindo-se que o atraso na entrada pode ser deslocado para a saída, então, o segundo esquema de controle pode ser aplicado a sistemas com atraso na entrada. Os controladores desenvolvidos são baseados no controle por modo deslizante e realimentação de saída, com função de modulação para a amplitude do sinal de controle. Além disso, observadores estimam as variáveis de estado não-medidas. Em ambos os esquemas de controle propostos, garante-se propriedades de estabilidade globais do sistema em malha fechada. Simulações ilustram a eficácia dos controladores desenvolvidos. / Two control schemes for nonlinear time-delay systems are proposed in this thesis. The purpose of the first scheme is to control a class of uncertain multivariable systems, with relative degree one, nonlinear unmatched state dependent disturbances, and uncertain time-varying state delay. The purpose of the second scheme is to control a class of single-input-single-output systems, with known parameters, arbitrary relative degree, with constant and known arbitrary output delay. Assuming that input delays can be transferred to the output, so the second scheme can be applied to systems with input time-delay. The developed controllers are based on sliding mode control and output feedback, with modulation function to the control signal amplitude. Furthermore, observers estimate unmeasured state variables. In both schemes, global stability properties of the closed loop system are guaranteed. Simulations illustrate the effectiveness of the proposed approaches.

Nesta Dissertação são propostos dois esquemas de controle para sistemas não-lineares com atraso. No primeiro, o objetivo é controlar uma classe de sistemas incertos multivariáveis, de grau relativo unitário, com perturbações não-lineares descasadas dependentes do estado, e com atraso incerto e variante no tempo em relação ao estado. No segundo, deseja-se controlar uma classe de sistemas monovariáveis, com parâmetros conhecidos, grau relativo arbitrário, atraso arbitrário conhecido e constante na saída. Admitindo-se que o atraso na entrada pode ser deslocado para a saída, então, o segundo esquema de controle pode ser aplicado a sistemas com atraso na entrada. Os controladores desenvolvidos são baseados no controle por modo deslizante e realimentação de saída, com função de modulação para a amplitude do sinal de controle. Além disso, observadores estimam as variáveis de estado não-medidas. Em ambos os esquemas de controle propostos, garante-se propriedades de estabilidade globais do sistema em malha fechada. Simulações ilustram a eficácia dos controladores desenvolvidos. / Two control schemes for nonlinear time-delay systems are proposed in this thesis. The purpose of the first scheme is to control a class of uncertain multivariable systems, with relative degree one, nonlinear unmatched state dependent disturbances, and uncertain time-varying state delay. The purpose of the second scheme is to control a class of single-input-single-output systems, with known parameters, arbitrary relative degree, with constant and known arbitrary output delay. Assuming that input delays can be transferred to the output, so the second scheme can be applied to systems with input time-delay. The developed controllers are based on sliding mode control and output feedback, with modulation function to the control signal amplitude. Furthermore, observers estimate unmeasured state variables. In both schemes, global stability properties of the closed loop system are guaranteed. Simulations illustrate the effectiveness of the proposed approaches.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-09-01T13:19:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) MTTolotti_EcologyConservationOceanicWhitetipShark_VF_FichaCatalografica.compressed aprovada.pdf: 5871232 bytes, checksum: 4af848c7c53529f3e28ffa5d085443f1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-01T13:19:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) MTTolotti_EcologyConservationOceanicWhitetipShark_VF_FichaCatalografica.compressed aprovada.pdf: 5871232 bytes, checksum: 4af848c7c53529f3e28ffa5d085443f1 (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / CAPEs / O objetivo principal da presente tese consistiu em agregar informações ao conhecimento sobre o tubarão galha-branca oceânico (Carcharhinus longimanus), principalmente no que se refere à sua distribuição, índices de abundância e preferências de habitat. Apesar de ser uma espécie muito capturada na pesca oceânica de atuns afins, informações acerca destes aspectos ecológicos são escassas e até mesmo ausentes na literatura relacionada à espécie. A tese é apresentada como um conjunto de capítulos autônomos, representando artigos científicos individuais. No primeiro capítulo-artigo foram discutidos os possíveis efeitos de medidas de manejo restritivas, implementadas recentemente por Organizações Regionais da Pesca Atuneira e que incluem algumas espécies de tubarões oceânicos. Medidas restritivas isoladas terão pouco impacto na redução da mortalidade de tubarões oceânicos. Um conjunto de medidas mitigadoras integradas será mais eficaz na conservação e recuperação das populações dessas espécies. No segundo capítulo-artigo foram analisados dados de captura e esforço de 14.835 lançamentos de espinhel pelágico realizados por embarcações arrendadas da frota atuneira brasileira, nos anos de 2004 a 2010. A CPUE nominal exibiu uma tendência de aumento gradual ao longo dos anos, variando de 0,04 em 2004 para 0,15 em 2010. A CPUE foi padronizada através de uma abordagem delta-GLM, entretanto, o índice de abundância padronizado não diferiu significativamente da CPUE nominal. Os modelos indicaram que as capturas de tubarões galha-branca são maiores para a estratégia de pesca espanhola, que se caracteriza pela utilização de anzóis em profundidades mais rasas. No terceiro capítulo-artigo, a interação entre tubarões galha-branca e a pesca de rede de cerco nos Oceanos Atlântico e Índico foi analisada, com o objetivo de investigar o potencial da utilização do banco de dados dessa pescaria para derivar índices de abundância e determinar tendências populacionais para a espécie. Dados de observadores de bordo da frota francesa combinados com dados históricos da União Soviética foram utilizados na análise. A série temporal combinada incluiu os anos entre 1986 e 2014. No Oceano Atlântico não foi possível determinar uma tendência populacional, uma vez que o índice de ocorrência foi muito baixo e não variou significativamente com o tempo. No Oceano Índico foi observada uma mudança bem-marcada no índice de ocorrência, oscilando em torno de 20% entre meados dos anos 80 e 90 e caindo para menos de 10% a partir de 2005. No quarto capítulo-artigo, a vulnerabilidade do tubarão galha-branca à pesca de espinhel pelágico foi avaliada utilizando dados dependentes e independentes da pesca. Os dados dependentes incluíram informações de diários de bordo (1999- 2011) e observadores embarcados (2004 a 2010), num total de 65.277 lançamentos de espinhel. Os dados independentes foram obtidos a partir de 8 tubarões marcados com marcas do tipo “pop-up satellite archival tag” na área onde a frota de espinhel operou. Locais de marcação e desprendimento das marcas foram relativamente próximos uns dos outros. Entretanto, os indivíduos marcados tenderam a viajar longas distâncias antes de retornar para a área de marcação. Foi observado um certo grau de filopatria à área. “Hotspots” de alta utilização dos tubarões marcados correspondeu à área sob forte pressão pesqueira. Todos os tubarões exibiram uma forte preferência por águas quentes e rasas da camada de mistura, gastando, em média, mais de 70% do tempo acima da termoclina e 95% acima de 120 m. Esse resultado justifica a maior capturabilidade da espécie em espinheis mais rasos. No quinto e último capítuloartigo, os movimentos verticais dos tubarões marcados foram analisados em detalhe. Apesar da distribuição vertical restrita, os dados indicaram que o tubarão galha-branca apresenta padrões de movimento complexos, incluindo padrões de migrações circadianas distintos e mergulhos profundos. O padrão circadiano mais frequentemente observado é caracterizado de um deslocamento à superfície durante o nascer do sol e uma tendência a permanecer em profundidades mais baixas durante o dia. Os movimentos verticais também foram influenciados pela temperatura da superfície do mar, o que pode indicar a ocorrência de termoregulação para espécie. A integração dos resultados de cada capítuloartigo proporcionou boas perspectivas para o desenvolvimento de medidas de mitigação. A evidência em relação à preferência do tubarão galha-branca por águas quentes e rasas é sólida, indicando que a remoção dos anzóis rasos do espinhel pode ser proposta para reduzir a captura incidental da espécie. O fato de variações na CPUE já terem sido observadas, sugere que esta pode ser uma medida eficaz. O comportamento filopátrico observado para o OCS também indica que a espécie pode se beneficiar com a criação de áreas marinhas protegidas. / The ultimate goal of this thesis was to generate knowledge regarding the ecology of the oceanic whitetip shark (Carcharhinus longimanus) and contribute for an ecosystem-based fishery management. The work focuses on the interactions between tuna fisheries and the species and its habitat preferences. Despite being frequently caught on high-sea fisheries, there are wide knowledge gaps regarding the ecology of the oceanic whitetip shark. The thesis is presented as a set of selfcontained standalone chapters, constructed as individual research articles. The first article-chapter provides a discussion concerning pelagic sharks and the recent species-specific banning measures implemented by Regional Fishery Management Organizations (RFMOs) in charge of tuna fisheries. It is unlikely that banning measures alone can reduce the high level of fishing mortality and recover pelagic shark’s depleted populations. Managers should be fully aware that the development and implementation of mitigation measures are critical for a more effective conservation strategy. In the second article-chapter, catch and effort data from 14,835 longline sets conducted by foreign tuna longline vessels chartered by Brazil, from 2004 to 2010, were analyzed. The nominal catch per unit of effort (CPUE) exhibited a gradual increase, varying from 0.04 sharks/1000 hooks in 2004 to 0.15 in 2010. A CPUE standardization was performed using a delta-GLM approach, but the standardized index of abundance did not differ significantly from the nominal CPUE. The models indicated that the catches of oceanic whitetip sharks are higher for the Spanish fishing strategy, which is characterized by the deployment of hooks at shallower depths. In the third article-chapter, the interaction between oceanic whitetip sharks and the purse seine fishery in the eastern Atlantic and western Indian oceans was analyzed, in order to investigate the potential of using this fishery’s database to derive abundance indexes and determine population trends for the species. Observer data from the French purse seine fleet combined with a historic database from the Soviet Union were used in the analyses. The combined time series spanned from 1986 to 2014. The occurrence index was very low for Atlantic Ocean and no marked temporal trend was observed. For the Indian Ocean a well-marked change on the occurrence index was observed, fluctuating around 20% from mid 80’s to mid 90’s and dropping to less than 10% as from 2005. In the fourth article-chapter, a combination of fisheries dependent and independent data was used to assess the vulnerability of the oceanic whitetip shark to pelagic longline fisheries. Fisheries dependent data included information from logbooks (from 1999 to 2011) and onboard observers (2004 to 2010), totaling 65,277 pelagic longline sets. Fisheries independent data were obtained from 8 oceanic whitetip sharks tagged with popup satellite archival tags in the area where longline fleet operated. Tagging and pop-up sites were relatively close to each other, although individuals tended to travel long distances before returning to the tagging area. Some degree of philopatry was observed. High utilization hotspots of tagged sharks fell inside the area under strongest fishing pressure. All sharks exhibited a strong preference for the warm and shallow waters of the mixed layer, spending on average more than 70% of the time above the thermocline and 95% above 120 m. This result explains the higher catchability of the species on shallow longline gear. In the fifth and last article-chapter, the vertical movements of tagged oceanic whitetip sharks were analyzed in detail. Despite its restricted vertical distribution, the analyses reveled that oceanic whitetips perform complex movement patterns, including distinct diel patterns and deep diving behavior. A correlation between vertical movements and sea surface temperature was also observed, suggesting the occurrence of thermoregulation for the species. The combined results of each article-chapter have provided good insights towards the development of mitigation measures. The evidence regarding oceanic whitetip shark’s preference for warm and shallow waters is solid and this information suggests that the removal of the shallow hooks from the longline gear could be proposed as a technique to reduce OCS bycatch. The fact that CPUE variations were already observed suggests that this might be an effective measure. The philopatric behavior observed for the OCS also indicates that the species could benefit from time-area closure measures.

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