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Desenvolvimento de estratégias de otimização contínua e discreta para problemas de fluxo de potência ótimo / Development of continuous and discrete optimization strategies to problems of optimal power flowAna Paula Mazzini 01 April 2016 (has links)
O objetivo do presente trabalho é a investigação e o desenvolvimento de estratégias de otimização contínua e discreta para problemas de Fluxo de Potência Ótimo (FPO), onde existe a necessidade de se considerar as variáveis de controle associadas aos taps de transformadores em-fase e chaveamentos de bancos de capacitores e reatores shunt como variáveis discretas e existe a necessidade da limitação, e/ou até mesmo a minimização do número de ações de controle. Neste trabalho, o problema de FPO será abordado por meio de três estratégias. Na primeira proposta, o problema de FPO é modelado como um problema de Programação Não Linear com Variáveis Contínuas e Discretas (PNLCD) para a minimização de perdas ativas na transmissão; são propostas três abordagens utilizando funções de discretização para o tratamento das variáveis discretas. Na segunda proposta, considera-se que o problema de FPO, com os taps de transformadores discretos e bancos de capacitores e reatores shunts fixos, possui uma limitação no número de ações de controles; variáveis binárias associadas ao número de ações de controles são tratadas por uma função quadrática. Na terceira proposta, o problema de FPO é modelado como um problema de Otimização Multiobjetivo. O método da soma ponderada e o método ε-restrito são utilizados para modificar os problemas multiobjetivos propostos em problemas mono-objetivos. As variáveis binárias associadas às ações de controles são tratadas por duas funções, uma sigmoidal e uma polinomial. Para verificar a eficácia e a robustez dos modelos e algoritmos desenvolvidos serão realizados testes com os sistemas elétricos IEEE de 14, 30, 57, 118 e 300 barras. Todos os algoritmos e modelos foram implementados em General Algebraic Modeling System (GAMS) e os solvers CONOPT, IPOPT, KNITRO e DICOPT foram utilizados na resolução dos problemas. Os resultados obtidos confirmam que as estratégias de discretização são eficientes e as propostas de modelagem para variáveis binárias permitem encontrar soluções factíveis para os problemas envolvendo as ações de controles enquanto os solvers DICOPT e KNITRO utilizados para modelar variáveis binárias não encontram soluções. / The aims of this study are the investigation and the development of continuous and discrete optimization strategies to Optimal Power Flow (OPF) problems, where the control variables are the tap ratios of on-load tap changing (OLTC) transformers and shunt susceptances of switchable capacitors and reactors banks. These controls are discrete variables and a need for the limitation and/or even the minimization of the number of control adjustments is required. In this work, three strategies for solving the OPF problem have been deviced. In the first strategy, the OPF problem is modeled as a nonlinear programming problem with continuous and discrete variables for active power losses minimization; Three approaches using discretization functions for handling discrete variables have been investigated. In the second proposal, the OPF problem with discrete OLTC transformers and continuous shunt susceptances of switchable capacitors and reactors banks has a limitation on the number of control adjustments; binary variables associated with control adjustments are handled by a quadratic function. In the third proposal, the OPF problem is modeled as a multiobjective optimization problem. The weighting method and the ε-constraint method are used to modify the proposed multiobjective problems onto single-objective problems. The binary variables associated with the controls are handled by sigmoidal and polynomial functions. The efficiency and robustness of the models and algorithms are shown for IEEE benchmark test-systems with up to 300 buses. All algorithms and models were implemented in GAMS modeling language and the results are obtained by means of CONOPT, IPOPT, KNITRO and DICOPT solvers. The results confirm that the discretization strategies are efficient and the proposed modeling for binary variables allows finding feasible solutions to problems involving the of controls while DICOPT and KNITRO solvers used to handle binary variables fail to find solutions.
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Funções penalidade para o tratamento das variáveis discretas do problema de fluxo de potência ótimo reativo / Penalty functions for the treatment of the discrete variables of the reactive optimal power flow problemSilva, Daisy Paes [UNESP] 29 March 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-03-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O problema de Fluxo de Potência Ótimo (FPO) é considerado um importante problema
da Engenharia Elétrica desde a década de 1960. A partir de então, muitos trabalhos foram
publicados com diferentes formulações e abordagens para a resolução deste problema.
Muitas destas abordagens desconsiderava a natureza discreta das variáveis de controle
e consideram todas as variáveis do problema como contínuas. Estas formulações são
aproximações do problema de FPO, pois, algumas variáveis podem somente ser ajustadas
por passos discretos, conforme a realidade do sistema. No problema de Fluxo de Potência
Ótimo Reativo (FPOR), caso particular do problema de FPO, as variáveis relacionadas à
potência ativa são fixadas e a otimização somente considera as variáveis relacionadas à
potência reativa. O problema de FPOR pode ser modelado matematicamente como um
problema de programação não-linear com variáveis discretas e contínuas. Neste trabalho,
propõem-se das abordagens para resolução do problema FPOR que consideram a natureza
discreta das variáveis do problema. Nas abordagens propostas são utilizadas funções
penalidade associadas a um método de pontos interiores, combinando as vantagens de ambos
para a resolução do problema de FPOR. Desenvolvem-se funções penalidade polinomiais
para tratar as variáveis de controle discretas do problema, taps dos transformadores
e bancos de capacitores e de reatores shunt, obtendo-se uma sequência de problemas
contínuos, diferenciáveis e penalizados, que são resolvidos pelo método de pontos interiores
implementado no solver gratuito IPOPT. As soluções de tais problemas convergem para
a solução do problema original. Os testes numéricos foram realizados com os sistemas
elétricos IEEE 14, 30, 118 e 300 barras para verificar a eficiência das abordagens propostas. / The Optimal Power Flow Problem (OPF) is considered an important problem of the
electrical engineering since the 1960s. From that moment, many papers were published with
different formulations and approaches for solving this problem. Many of these approaches
disregard the discrete nature of the control variables and consider all the variables of the
problem as continuous. These formulations are approximations of the OPF problem, because
some variables can be adjusted only by discrete steps, according to the system reality. In
the Reactive Optimal Power Flow problem (ROPF), particular case of the OPF problem,
the variables related to the active power are fixed and the optimization only considers
the variables related to the reactive power. The ROPF problem can be mathematically
modeled as a nonlinear programming problem with discrete and continuous variables. In
this work, two approaches are presented for solving the ROPF problem considering the
discrete nature of its variables. In the presented approaches, penalty functions are used
associated with an interior-point method, combining the advantages of both for solving
the ROPF problem. Polynomial penalty functions are used to treat the discrete control
variables of the problem, transformers taps and shunt susceptances, obtaining a sequence
of continuous, differentiable and penalized problems, which are solved by the interior-point
method implemented in the IPOPT free solver. The solution of such problems converge to
the solution of the original problem. The numerical tests were performed in the electrical
systems IEEE 14, IEEE 30 and IEEE 118 buses to show the efficiency of the proposed
methods. / CNPq: 130486/2014-0
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Modelagem da Programação não Linear para Televisão Digital Interativa. / Nonlinear Programming Modeling for Interactivity Digital TelevisionAzevedo, Fabiana Toledo Vanderlei de 27 November 2009 (has links)
Since the beginning of the digital TV in Brazil that the expression interactivity is
even more present in our lives. Understanding how the viewer behaves in front of the TV is
the aim of many surveys in different areas.
Therefore, thinking about the need to understand the interactive behavior of the
viewer or the whole population in front of the TV, and also evaluating the evolution of the
tools that allow the interactivity, this research suggests the map of the interactivity, registering
all the reactions of the viewer in front of the TV and storing it in the set-top box.
After gathering all this data we suggest an evaluation by modeling expressed in
the underlying graph to the teoria de questionários written by Picard in sixties / Desde a implantação da Televisão Digital no Brasil que o termo interatividade
ficou ainda mais presente. Entender como o telespectador comporta-se diante da televisão é
objeto de estudo em diversas áreas.
Assim, pensando na necessidade de entender o comportamento interativo do
telespectador ou de uma população diante da televisão, e avaliando a evolução das
ferramentas que proporcionam a interatividade, este trabalho propõe o mapeamento da
interatividade, com o registro de todos os passos do telespectador diante da televisão e
armazenado em seu set-top box.
Com estes registros propõe-se uma avaliação dos dados por meio de uma
modelagem expressa em forma de grafos subjacentes à teoria de questionários descrita por
Picard nos anos sessenta
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Análise de sistema elétrico de potência com alocação de TCSC utilizando fluxo de potência ótimoPereira, Jacqueline Santos January 2017 (has links)
Orientador: Prof. Dr. Edmarcio Antonio Belati / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2017. / Neste trabalho analisou-se o desempenho de um Sistema Elétrico de Potência, quando alocados TCSC (do inglês, Thyristor Controlled Serie Compensator), e determinaram-se seus parâmetros ótimos de controle buscando maximizar a capacidade de transmissão total do sistema e melhorar o seu perfil de tensão, operando com suas variáveis dentro de limites pré-estabelecidos. Para tanto, foram modeladas variações do problema de Fluxo de Potência Ótimo Reativo (FPOR) e executadas em duas fases, identificadas como fase de alocação e fase de análise. Na fase de alocação foram realizadas simulações para analisar a alocação de diferentes quantidades de TCSC no sistema, com o objetivo de maximizar a capacidade de transmissão total e, por conseguinte, com base em um carregamento previsto na rede, foi determinada a quantidade mínima de dispositivos necessários para atender tal demanda. Em seguida, com o número de TCSC definido, os mesmos foram realocados com o objetivo de minimizar o desvio de tensão. Na fase de análise, os TCSC alocados na fase anterior foram mantidos com objetivo de otimizar o perfil de tensão, simulando variações nas cargas do sistema. Na fase de alocação, foi utilizada uma modelagem de Programação Não Linear Inteira Mista (PNLIM). Na fase de análise, o perfil de tensão foi otimizado por meio de uma modelagem de Programação Não Linear (PNL). Os resultados obtidos para os sistemas testes IEEE-14 e -118 barras demonstram os benefícios da utilização de TCSC na rede, pois possibilitou o aumento da carga total do sistema, e proporcionou uma melhora no perfil de tensão por meio do seu ajuste ótimo. / This work analyzed the electric power system performance when allocated TCSC (Thysristor Controlled Series Compensator) and determined their optimal control parameters in order to maximize the total transmission capability of the system and improve the voltage profile, operating within their pre-stablished limits. For this purpose, variations of Reactive Optimal Power Flow (FPOR) problems were modeled and executed in two phases, identified as phase of allocation and phase of analysis: In the allocation phase, simulations were performed to analyze the allocation of different amounts of TCSC in the system in order to maximize the total transmission capacity and, therefore, based on a predicted loading in the network, the minimum amount of devices was determined to attain such demand. Then, as the number of TCSC was defined, they were reallocated with the objective of minimizing the voltage deviation. In the analysis phase, the TCSC were maintained by considering the objective of optimizing the voltage profile and simulating loads variations of the system. In the allocation phase, a Mixed Integer Nonlinear Programming (MINLP) model was used. In the analysis phase, the voltage profile was optimized through a Nonlinear Programming (NLP) modeling. The results for the IEEE-14 and -118 test systems demonstrated the benefits of using the TCSC in the network because it allowed the increase of the total load of the system and provided an improvement in the voltage profile through its optimum adjustment.
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Modelos não-lineares continuos para logística de petróleo em portos e refinariasFagundez, Fabio Dias January 2010 (has links)
Empresas da indústria de petróleo operam em um mercado altamente competitivo, sob pressão contínua por menores custos e processos mais eficientes. Nesta pesquisa de doutorado, abordamos problemas de scheduling de petróleo e derivados em portos e refinarias, o qual tem sido tratado com frequência sob a forma de modelos misto-inteiros lineares (MILP) e não-lineares (MINLP). Esta tese introduz uma abordagem nova e original de programação não-linear, cuja principal idéia é a de considerar a programação de produção (schedule) como um sistema dinâmico que deve ser operado sob certas restrições. Operações de transferência são executadas por vazões de equipamentos de origem para equipamentos de destino, as quais são mapeadas como variáveis de controle, enquanto os conteúdos dos equipamentos são mapeados como variáveis de estado. Decisões do tipo sim-não são modelados com restrição de complementaridade, portanto possibilitando modelos contínuos não-lineares, equivalentes a modelos MIP (MILP ou MINLP, dependendo do conjunto de restrições adotado), de modo que um ponto viável no NLP possa ser mapeado diretamente a um ponto viável no modelo misto-inteiro. Essa abordagem é ilustrado com exemplos computacionais, obtendo ótimos locais. / Companies from the petroleum industry operate in a highly competitive market, under constant pressure for lower costs and e cient processes. In this doctorate research, we study the scheduling of crude oil and derivatives in ports and re neries, which has been frequently studied in the literature with mixed-integer models, both linear (MILP) and nonlinear (MINLP). The main idea presented in this thesis is that the schedule is a dynamic system which must operate under certain constraints. Transfer operations are carried out by flows from a source equipment to a destination equipment. Such flows are mapped as control variables, whereas equipment contents are mapped as state variables. Yes-No decisions are modeled with complementarity constraints, thus allowing a continuous nonlinear models, equivalents to MIP models (MILP or MINLP, depending on the chosen set of constraints), in such a way that a NLP-feasible point can be directly mapped to a MIP-feasible point. We illustrate this approach with computational examples, which were solved to local optimality. / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2010. / Bibliografia: p. 74-84.
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Analise de paredes de contenção atraves de metodo unidimensional evolutivo : Marcelo Tacitano / Earth-retaining structures analysis with the evolutionary one-dimensional methodTacitano, Marcelo 04 July 2006 (has links)
Orientador: Mauro Augusto Demarzo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-07T08:31:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2006 / Resumo: As estruturas de contenção de valas, normalmente de madeira, aço ou concreto, podem ser constituídas por estacas-prancha, estacas com pranchões, estacões, paredes-diafragma entre outras e precisam ser dimensionadas, de que maneira que atinjam adequadamente os requisitos de funcionalidade, exeqüibilidade, segurança e economia a que se propõem. Dentre os métodos para o seu dimensionamento é possível enquadrá-los em três grandes grupos. Os Métodos Empíricos que se baseiam em resultados de medidas experimentais, os Métodos Semi-Empíricos que admitem como carregamento um diagrama de pressões para ambos os lados da parede, em cada fase de escavação, pressupondo o tipo de grandeza dos deslocamentos e considerando as estroncas e tirantes como apoios fixos e, finalmente, os Métodos Analíticos, que levam em conta as características de resistência e rigidez da estrutura e do maciço e possibilitam o cálculo evolutivo em que os esforços e deslocamentos das fases anteriores são efetivamente levados em conta nos cálculos das fases seguintes. Inicialmente uma ampla revisão bibliográfica sobre os métodos de cálculo de paredes de contenções é apresentada. Após, este trabalho adota como foco de estudo o Modelo de Winkler, através de Método Analítico Unidimensional, que tem sua aplicação prática pela construção do programa CEDEVE (Cálculo Evolutivo de Deslocamentos e Esforços em Valas Escoradas). Este método assimila a parede como uma viga de largura unitária, sendo o solo modelado como molas de comportamento elasto-plástico perfeito incluindo histerese. Estroncas e tirantes, de comportamento elástico, com ou sem esforços iniciais, podem ser introduzidos na estrutura. As ações sobre a estrutura advêm dos empuxos de solo, de água e das eventuais sobrecargas presentes na superfície. Os cálculos são conduzidos de acordo com as fases de escavação, retirando-se as ações (empuxos) e molas correspondentes ao solo escavado e introduzindo-se as estroncas e/ou tirantes a serem instalados, sendo que os esforços e deslocamentos ocorridos nas fases anteriores são devidamente considerados nos cálculos das fases seguintes. O reaterro, quando existir, também é considerado. Um diferencial importante do método de cálculo proposto com relação a outros similares é a possibilidade da inclusão dos efeitos de temperatura nos cálculos dos deslocamentos e esforços, sendo que tais efeitos térmicos podem ser considerados sobre as estroncas, o que promove a tendência de seu alongamento, que sendo parcialmente impedido, gera conseqüentes esforços de compressão e também na própria parede de contenção através de gradientes que induzem flexão, e, portanto também influindo nos esforços sobre o sistema de estroncas. Um estudo prático e numérico é conduzido com o intuito de se validar e verificar o programa CEDEVE, primeiramente testando seus resultados com o programa SAP 2000 e, após, comparando os resultados por ele gerados com vários outros programas disponíveis (SPW2003, DEEP e ESTWIN). O efeito da temperatura sobre as estroncas, calculado pelo CEDEVE, é comparado com alguns resultados de instrumentações disponíveis na bibliografia consultada. Além disso, um estudo comparativo com alguns Métodos Empíricos e Semi-Empíricos é conduzido. De uma forma geral, é possível concluir que o Modelo de Winkler utilizado na modelagem do problema gera resultados satisfatórios e sua relação custo benefício é bastante atraente na análise de paredes de contenção / Abstract: The retaining structures, usually of wood, steel or concrete, can be constituted by sheet pile wall, piles with lagging, ¿in cast¿ pile walls and diaphragm walls among others and need to be designed, so that they reach the requirements about functionality, execution, safety and economy an appropriate way. It is possible divide the design methods in three great groups. The Empirical Methods that has been based on results of experimental measures, the Semi-Empirical Methods that admit as loading a diagram of earth pressures for both sides of the wall, in each excavation phase, presupposing the displacements and considering the struts and anchorage as fixed supports and, finally, the Analytical Methods that take into account the characteristics of strength and stiffness of the structure and soil and they make possible the evolutionary calculation of internal efforts (strut forces, bending moments and shear forces) as well as the displacements, so the previous phases are taken indeed into account in the calculations of the following phases. Initially a wide bibliographical revision on the methods of calculation of retaining structures is presented. After that, this work adopts as focus the Winkler¿s Model, through One-Dimensional Analytical Method that bases the development of the CEDEVE program (Evolutionary Calculation of Displacements and Efforts in Braced Trenches). This program assimilates the wall as a beam of unitary width, being the soil modeled as springs with linear perfectly elastic-plastic behavior including histeresis. Struts and anchorages, of elastic behavior, with or without initials forces, can be introduced in the structure. The actions on the structure occur by the soil pressures, water pressures and eventually overloads in the soil surface. The calculations are performed in agreement with the excavation phases, leaving the actions (soil pressures) and springs corresponding to the dug soil as well as introducing the struts/anchorages, so that the efforts and displacements happened in the previous phases are properly considered in the calculations of the following phases. The process of cover the trench with earth, when it exists, is also considered. A important differential of the CEDEVE program regarding other similar ones is the possibility of the inclusion of the temperature effects in the calculations of the displacements and efforts, and such thermal effects can be considered on the struts, what promotes the tendency of its stretch, that being impeded partially, generates consequent compression and also in the own retaining wall through gradients that induce bending and, therefore, also influencing on the loads on the struts system. A practical and numerical study is done with the intention of validate and verify the CEDEVE program, firstly testing their results with the program SAP 2000 and, after that, comparing the results generated with several other available programs (SPW2003, DEEP and ESTWIN). The effect of the temperature on the struts, calculated by CEDEVE, is compared with some results of available instrumentations in the consulted bibliography. Besides this, a comparative study with some Empirical and Semi-Empirical Methods was done. In general, it is possible to conclude that the Winkler¿s Model used in the modeling of the problem generates satisfactory results and its relationship cost benefit is quite attractive in the analysis of retaining structures / Doutorado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil
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Estrategias de controle preventivo para a manutenção de margens de segurança com relação a estabilidade de tensão em tempo real / Preventive control strategies for maintaining secure on-line voltage stability marginsFerreira, Adriana Scheffer Quintela 18 September 2006 (has links)
Orientador: Carlos Alberto de Castro Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-07T10:41:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2006 / Resumo: O problema de estabilidade de tensão tem recebido uma atenção crescente dos profissionais que atuam na área de análise e operação de sistemas de potência. O aumento das interligações aliado a operação das redes com altos níveis de carregamento torna mais provável a ocorrência de incidentes que podem levá-las à instabilidade de tensão, culminando com o colapso de tensão e grandes prejuízos à qualidade do fornecimento de energia elétrica. Ações de controle preventivo e/ou corretivo devem ser tomadas para melhorar a segurança de sistemas de potência. Este trabalho de pesquisa aborda a manutenção da segurança de redes com relação à estabilidade de tensão, através do estudo e da implementação de estratégias de controle preventivo, ou seja, que impedem a ocorrência de situações de instabilidade de tensão antes destas efetivamente ocorrerem. Além disso, são propostas filosofias práticas da utilização dos recursos disponíveis para mitigar o colapso de tensão, de maneira que uma margem de segurança com relação à estabilidade de tensão (MSET) apropriada e um perfil de tensão (PT) adequado sejam respeitados. Uma característica importante da metodologia proposta é que o problema de programação não linear a ser resolvido tem pequena dimensão, mesmo para sistemas de grande porte, pois apenas os controles mais eficientes são considerados e o número de restrições é limitado. A inovação consiste em atender uma meta de segurança sem a utilização plena de alguns dos recursos disponíveis, preservando os controles mais sensíveis e os pouco disponíveis para futura utilização em caso de emergências, mesmo após a ocorrência de certas contingências. A valia-se o potencial de utilização do processo proposto no ambiente de operação de redes em tempo real. Objetivou-se desenvolver um algoritmo capaz de identificar ações de controle preventivo apropriadas de forma a serem rapidamente implementadas / Abstract: The voltage stability problem has been receiving a growing attention from the professionals in the area of analysis and operation of power systems. The growth in interconnections along with the networks' operation with high loading levels makes the occurrence of incidents that can lead to voltage instability more likely, culminating with the volt age collapse and serious damages to the quality of the electric power supply. Preventive and/or corrective control actions should be taken to improve the power systems' security. This research work deals with the maintenance of network' security with respect to voltage stability, through the study and implementation of preventive control strategies, that prevent the occurrence of volt age instability situations before those effectively take place. Moreover, practical philosophies for using the available resources to mitigate the volt age collapse are proposed, so that an appropriate volt age stability security margin (VSSM) and an appropriate voltage profile (VP) be respected. An important feature of the proposed methodology is that the resulting nonlinear programming to be solved is small, even for large systems, since only the most effective controls are considered and the number of constraints is limited. The innovation consists of meeting a security target without the full use of some of the available resources. The proposed formulation preserves the most sensitive and the least available controls for future use in case of further emergencies, even after the occurrence of certain contingencies. The potential of use of the proposed process is evaluated in the real time operation environment. The objective was to develop an algorithm capable of identifying appropriate preventive control actions that can be quickly implemented. / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica
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Concepção otima de sistemas elasto-acusticos interiores acoplados / Optimal conception of coupled internal elasto-acoustics systemsPaucar Casas, Walter Jesus 02 April 1998 (has links)
Orientador: Renato Pavanello / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-23T16:29:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho desenvolveram-se metodologias para a obtenção de formas ótimas em sistemas vibroacústicos acoplados, via mudança de parâmetros geométricos, usando a análise de sensibilidade e ferramentas de programação não linear. As equações matriciais do problema são determinadas com o método dos elementos finitos, e expostas de forma a se tornarem dependentes dos parâmetros estruturais. Uma formulação não simétrica em deslocamento da estrutura e pressão do fluido é utilizada para descrever o sistema. Obtidas as freqüências e modos próprios para um conjunto de parâmetros, executa-se o processo de otimização usando a análise de sensibilidade modal. O objetivo é maximizar o afastamento de freqüências naturais adjacentes, ou diminuir a resposta numa região do sistema para uma faixa predefinida de freqüências de excitação, modificando para isso os parâmetros de forma. O efeito do amortecimento proporcional é incluído na modelagem. Os resultados obtidos são validados a partir de soluções numéricas disponíveis na literatura. A utilização da predição modal no processo de otimização também é analisada. A implementação da metodologia desenvolvida encontra aplicação, por exemplo, na melhora do conforto vibroacústico / Abstract: In this research some methodologies for obtaining optimal forms in coupled vibroacoustic problems are developed, through geometrical parameter changing, using sensitivity analysis and non linear programming tools. The matrix equations of the problem are determined through the finite element method, and then put in such a form that they become functions of the structural parameters. A non symmetrical formulation in structural displacement and tluid pressure is used to describe the system. Once the natural frequencies and modes for a set of parameters are found, the optimization process is conducted using the modal sensitivity analysis. The objective is either to maximize the gap between some adjacent natural frequencies,or to minimizethe frequency response in a specific region of the system for one set of excitation frequencies.This is done by modifying the shape parameters. The effect of proportional damping is included in the model. The results are validated with numerical solutions available in the literature. Additional results using the modal prediction in the optimization are also analyzed. The implemented methodology can be applied, for example, in the improvement of the vibroacoustic confort / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica
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Teoria de jogos nebulosos na resolução de problemas de decisão e conflito de interesses / Fuzzy game the theory to solve decision making and conflicting problemsAmaral, Wanessa Machado do 07 March 2007 (has links)
Orientador: Fernando Antonio Campos Gomide / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-08T23:48:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2007 / Resumo: A teoria de jogos é um ramo da teoria da decisão que modela e trata matematicamente situações de conflito de interesses entre entidades, onde o objetivo principal é escolher a melhor estratégia para cada uma delas, ou seja, aquela que se traduz em equilíbrio. Existem inúmeras áreas em que a teoria de jogos é utilizada. Uma das principais é a microeconomia, onde se aborda questões relativas ao comportamento de empresas e indústrias no mercado competitivo. A teoria de jogos é utilizada para encontrar a estratégia ótima para empresas com objetivos antagônicos, como exige o mercado. No entanto, os dados dos problemas reais nem sempre são precisos. A teoria de conjuntos nebulosos introduz flexibilidade na formulação desses problemas, pois permite a consideração de parâmetros imprecisos nos modelos. Esse trabalho aborda a teoria de jogos nebulosos. Estratégias de equilíbrio são analisadas e métodos computacionais desenvolvidos para a resolução dos modelos. É proposto um método baseado em computação evolutiva para obter soluções de equilíbrio de jogos nebulosos. Além disso propõe-se também um método baseado em a-cortes e no algoritmo de decomposição para a solução dos modelos bilineares associados a jogos nebulosos de soma não zero. Exemplos de aplicações são apresentados para ilustrar o potencial prático da teoria de jogos nebulosos / Abstract: Game theory is a branch of applied mathematics whose aim is to model and study decision making in conflicting situations. In these situations, the main goal is to choose the best strategy for all the players in the game, that is, to find the equilibrium solutions. Game theory can be defined as the study of how self-interested entities interact and make decisions. There are many applications of game theory in different areas. One of the main applications is in microeconomy, where situations of conflict between companies exist and there is a need to find the optimal strategies in that situation. In practice however, model parameters are imprecise. Fuzzy set theory allows modeling flexibility because imprecise data can be treated using fuzzy models. This work concerns Fuzzy Game Theory. Equilibrium strategies are studied and computational methods developed to solve fuzzy game problems. A new method to solve fuzzy games using evolutionary computation is introduced. A method based on a-cuts and on a decomposition algorithm to solve bilinear models also presented to solve fuzzy non zero-sum games. Algorithms were implemented and applications examples are discussed to illustrate the usefulness of fuzzy games in practice / Mestrado / Engenharia de Computação / Mestre em Engenharia Elétrica
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Metodo de pontos interiores não-linear para otimização deterministica a usinas individualizadas do planejamento da operação energetica do sistema interligado nacional com restrições de intercambio entre subsistemas / Nonlinear interior-point method for optimal hydrothermal scheduling in the brazilian power system with power exchange constraintsMartins, Leonardo Silveira de Albuquerque 12 April 2009 (has links)
Orientadores: Secundino Soares Filho, Anibal Tavares de Azevedo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T02:42:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2009 / Resumo: A otimização determinística da operação de médio prazo de sistemas hidrotérmicos de potência é um problema não-linear de grande porte. Neste trabalho, ele é resolvido com a devida consideração das restrições de fluxo de intercâmbio energético entre os subsistemas em um único modelo. Para tanto, fez-se necessária a representação explícita do balanço energético, definido como a soma das gerações hidro e termelétrica e do intercâmbio líquido, tal que a demanda de carga seja atendida. As dificuldades algébricas e computacionais impostas pela formulação do problema são contornadas por meio de um método de pontos interiores primal-dual não-linear. Nele, é empregada busca unidimensional com filtro que, dada a implementação proposta, apesar de não garantir convergência global, mostrou-se eficaz em todas as instâncias de testes numéricos realizados, dispensando o uso de funções de mérito. A estrutura esparsa bloco-diagonal das restrições do problema é explorada com vistas à obtenção de melhor desempenho computacional. Resultados dos estudos de caso numéricos para dados reais do sistema elétrico brasileiro sob diferentes configurações são apresentados. / Abstract: This work presents the solution of the medium-term operation scheduling problem for hydrothermal power systems, a complex large-scale nonlinear problem, with consideration of power exchange between interconnected systems. This required the need to explicitly represent the power balance nonlinear equations, defined as the sum of hydro and thermal outputs, and net power imports such that load demand is attained. Algebraic and computational difficulties arisen by the problem formulation are overcome by the use of a nonlinear primal-dual interior-point line search filter method. A line search filter procedure is chosen for these are known to generally outperform penalty merit functions. Although the implementation proposed herein does not guarantee global convergence, it has shown to be very efficient for all numerical tests performed. In addition, the problem's block-constraint structure is exploited for means of improved computational efficiency. Results for diverse numerical tests applied to the Brazilian power system are shown. / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica
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