Scielo RSS <![CDATA[Sba: Controle & Automação Sociedade Brasileira de Automatica]]> http://www.scielo.br/rss.php?pid=0103-175920030003&lang=pt vol. 14 num. 3 lang. pt <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.br/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.br <![CDATA[<b>Método de diferenças temporais aplicado às equações de Riccati acopladas entre si</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592003000300001&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Neste trabalho apresentaremos uma técnica iterativa baseada em simulações de Monte Carlo para calcular o controle ótimo de um problema de regulador linear quadrático de horizonte infinito para um sistema linear com saltos Markovianos a tempo discreto, quando a matriz de transição de probabilidade não é conhecida. Sabemos que o controle ótimo deste problema é dado em termos da solução maximal de um conjunto de equações algébricas de Riccati acopladas entre si (EARA) a tempo discreto, que foram extensivamente estudadas nos últimos anos. Traçaremos um paralelo com a teoria do algoritmo TD(lambda) para Processos Markovianos de Decisão (PMD) para desenvolver o algoritmo TD(lambda) para o controle ótimo associado à solução maximal de uma EARA.<hr/>In this paper we present an iterative technique based on Monte Carlo simulations for deriving the optimal control of the infinite horizon linear regulator problem of discrete-time Markovian jump linear systems for the case in which the transition probability matrix of the Markov chain is not known. It is well known that the optimal control of this problem is given in terms of the maximal solution of a set of coupled algebraic Riccati equations (CARE), which have been extensively studied over the last few years. We trace a parallel with the theory of TD(lambda) algorithms for Markovian decision processes to develop a TD(lambda) like algorithm for the optimal control associated to the maximal solution of the CARE. Some numerical examples are also presented. <![CDATA[<b>Estimação da função de sensibilidade baseada em experimento com relé em malha fechada</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592003000300002&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Uma nova técnica de estimação usando o relé em malha fechada é apresentada. Dado um sistema em malha fechada e uma função de transferência associada, um experimento com relé é utilizado para obter a freqüência na qual a função de transferência escolhida possui uma magnitude desejada. Neste artigo, será considerada a Função de Sensibilidade. Esta informação pode ser usada para se avaliar as propriedades do sistema em malha fechada e/ou reprojetar o controlador.<hr/>A new technique for relay based closed loop transfer function estimation is presented. Given a closed loop system and a user selected transfer function, then a relay experiment is used to obtain the frequency corresponding to a selected transfer function magnitude. In this paper the Sensitivity Function is considered. This information can be used to evaluate closed loop properties and/or to redesign the controller. <![CDATA[<b>A method for composite fault detection and isolation using overlapping decomposition</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592003000300003&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Neste artigo é desenvolvido um método de detecção de falhas em sistêmas dinâmicos acoplados lineares e estocásticos, baseado no projeto de filtros de Kalman parcialmente descentralizados aplicados aos subsistemas resultantes da decomposição ''overlapping'' do sistema global. A detecção da(s) falha(s) e o isolamento do(s) sensor(es) falho(s) são feitos através da comparação dos valores estimados dos estados redundantes dos filtros de Kalman parcialmente desacoplados. Um modelo de aplicação com dois sensores é utilizado na validação do método.<hr/>In this article, a method is developed for fault detection in linear, stochastic, interconnected dynamic systems, based on designing a set of partially decentralized Kalman filters for the subsystems resulting from the overlapping decomposition of the overall large scale system. The faulty sensors can be detected and isolated by comparing the estimated values of a single state from partially decoupled Kalman filters. The method is applied to an example system with two sensors. <![CDATA[<b>Síntese H<sub><FONT FACE=Symbol>¥</FONT></sub> para sistemas com restrições algébricas no estado</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592003000300004&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Neste artigo considera-se o problema de síntese H<FONT FACE=Symbol>¥</FONT> de sistemas com restrições algébricas em tempo discreto e contínuo. Condições necessárias e suficientes descritas como Desigualdades Matriciais Lineares (LMIs) são apresentadas no caso de realimentação de estados, e apenas suficientes para o caso de realimentação de saída. Apresenta-se também métodos para a síntese de controladores H<FONT FACE=Symbol>¥</FONT> para o caso de sistemas algébricos diferenciais sujeito a incertezas politópicas.<hr/>In this paper we consider the H<FONT FACE=Symbol>¥</FONT> control problem for systems with algebraic constraints in the states. The discrete and continuous time cases are considered. Necessary and sufficient LMI conditions are presented for state feedback control problems, and only sufficient LMI conditions for output feedback. The results are also extended to cope with systems having algebraic constraints and politopic uncertainties. <![CDATA[<b>Avaliação da confiabilidade em sistemas de ditribuição considerando falhas de geração e transmissão</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592003000300005&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Este artigo apresenta uma nova metodologia para a análise da confiabilidade de sistemas de distribuição, onde se considera os impactos das falhas provenientes dos sistemas de geração e transmissão. Portanto, é viabilizada uma avaliação integrada, incluindo geração, transmissão (G&T) e distribuição, de modo a produzir uma informação mais detalhada sobre a causa das interrupções experimentadas pelos consumidores. O sistema G&T é representado por uma rede equivalente fictícia, cujos parâmetros são obtidos através de simulação Monte Carlo não-seqüencial. Esta rede equivalente G&T é conectada ao sistema de distribuição, que é então analisado utilizando a teoria dos conjuntos mínimos de corte. Índices de distribuição tradicionais (e.g. FEC, DEC, etc.) bem como a LOLC (Loss of Load Cost - Custo Esperado da Perda de Carga), são desagregados com o intuito de quantificar a contribuição dos sistemas G&T e distribuição em relação ao sistema total. O método proposto é testado em um sistema constituído pelo sistema de geração e transmissão IEEE-RTS, conectado ao sistema de distribuição IEEE-RBTS. Os resultados e suas potenciais aplicações para o novo cenário competitivo dos sistemas elétricos são discutidos.<hr/>This paper presents a new methodology to evaluate the reliability of distribution systems considering the impact of failures from the generation and transmission (G&T) systems. Therefore, an integrated adequacy evaluation, including generation, transmission and distribution, is performed in order to provide a more detailed information about interruptions experienced by consumers. The G&T systems are represented by a fictitious equivalent network, whose parameters are obtained by Monte Carlo non-sequential simulation. The equivalent G&T network is then connected with the distribution network and analyzed by the minimal cut-set theory. Traditional distribution indices (e.g. SAIFI, SAIDI, etc.) as well as the LOLC - Loss of Load Cost - indices are disaggregated to measure the contribution of G&T and distribution systems on the overall system indices. The proposed method is applied to the IEEE-RTS, which represents the G&T system, connected with the RBTS, which represents the distribution system. The results and their potential applications to the new power system competitive environment are discussed. <![CDATA[<b>Transmission loss allocation under combined pool and bilateral operation</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592003000300006&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt The allocation of transmission losses in an open system operating under both pool and bilateral contracts is analyzed using the method of differential loss allocation. This approach allows to consider loss supply as marketable product since each bilateral contract can chose its more appropriate loss supplier. The relative time-dependence of the various contracts including those with the pool are shown. It is also studied the relative influence of implementing bilateral contracts on the pool dispatch performance. The theory is presented together with a number of numerical examples.<hr/>A alocação das perdas de transmissão de sistemas de potência abertos operando com mercado de contratos bilaterais e mercado 'spot' é analisada utilizando um método de alocação de perdas incremental. Esta abordagem permite considerar a compensação de perdas como um produto a ser comercializado dado que cada contrato bilateral pode escolher seu mais apropriado fornecedor. A dependência temporal relativa entre os vários contratos incluindo os contratos feitos com o mercado 'spot' é mostrada. É estudado o impacto relativo da implementação de contratos bilaterais no desempenho do despacho no mercado 'spot'. Os aspectos teóricos são apresentados junto com vários exemplos numéricos. <![CDATA[<b>Métodos de pontos interiores para problema de fluxo de potência ótimo DC</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592003000300007&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Os métodos de pontos interiores primal-dual e preditor-corretor são desenvolvidos para um modelo de fluxo de potência ótimo DC onde as leis de Kirchhoff são representadas por um problema de fluxo em redes com restrições adicionais. A estrutura matricial resultante é explorada reduzindo o sistema linear a ser resolvido a um sistema da dimensão do número de barras ou, opcionalmente, do número de laços independentes, cuja matriz é invariante ao longo das iterações permitindo que o método tenha uma iteração bastante rápida. Como conseqüência, um sistema linear cuja matriz varia a cada iteração deve ser resolvido. A dimensão deste sistema se reduz ao número de geradores. Resultados numéricos com implementação em C são apresentados para sistemas testes do IEEE e sistemas brasileiros de grande porte. O método de pontos interiores se mostra bastante robusto convergindo rapidamente para todos os casos testados.<hr/>The primal-dual and predictor-corrector versions of interior point methods are developed for an optimal DC power flow model where Kirchhoff law's are represented by a network flow model with surrogate constraints. The resulting matrix structure is explored reducing the linear system to be solved either to the number of buses or to the number of independent loops, leading to very fast iterations. Either matrix is invariant and can be factored off-line. As a consequence of such matrix manipulations, a linear system which changes at each iteration must be solved; its size, however, reduces to the number of generating units. Numerical results with C implementation are presented for IEEE test systems and large scale Brazilian systems. The interior point method shows to be robust, achieving fast convergence in all instances tested. <![CDATA[<b>Previsão de vazões médias mensais usando redes neurais nebulosas</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592003000300008&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Este trabalho apresenta um modelo de rede neural nebulosa para previsão de vazões sazonais. O modelo é baseado em um método de aprendizado construtivo onde grupos de neurônios competem quando a rede recebe uma nova entrada. A rede aprende os parâmetros fundamentais para definir as regras nebulosas e funções de pertinência para cada variável de entrada. O modelo foi aplicado para o problema de previsão de vazões médias mensais de três usinas hidroelétricas situadas em diferentes regiões do Brasil. O desempenho do modelo foi comparado com métodos convencionais usados para previsão de vazões. Os resultados mostraram que a rede neural nebulosa forneceu um melhor desempenho para previsão um passo à frente, com erros significativamente menores que as outras abordagens.<hr/>This paper presents a neural fuzzy network model for seasonal streamflow forecasting. The model is based on a constructive learning method where neurons groups compete when the network receives a new input, so that it learns the fuzzy rules and membership functions essential for modelling a fuzzy system. The model was applied to the problem of seasonal streamflow forecasting using a database of average monthly inflows of three Brazilian hydroelectric plants located at different river basins. The performance of the model developed was compared with conventional approaches used to forecast streamflows. The results show that the neural fuzzy network model provides a better one-step-ahead streamflow forecasting, with forecasting errors significantly lower than the other approaches. <![CDATA[<b>Redução de perdas em redes de distribuição de energia elétrica através de sistemas classificadores</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592003000300009&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt O problema de minimização de perdas técnicas em redes de distribuição de energia elétrica corresponde à definição da melhor configuração da rede, através do controle do estado das chaves seccionadoras do sistema. Usando uma terminologia de grafos, resulta um problema de otimização combinatória cuja solução requer a definição de uma árvore geradora de custo mínimo para a rede. Com o propósito de tratar o caso de perfis de demanda variantes no tempo, este trabalho apresenta os primeiros resultados obtidos com o uso do conceito de sistemas classificadores, uma abordagem de computação evolutiva, para encontrar configurações de rede próximas às de perdas mínimas. Seu principal atrativo é a possibilidade de aplicação à supervisão de redes em tempo real, propondo configurações que levem à redução de perdas sempre que forem identificadas variações significativas de demanda.<hr/>The problem of minimising the technical energy losses in electric power distribution systems corresponds to the definition of the best network configuration, through the manipulation of sectionalising switches. Using a graph terminology, we have a combinatorial optimisation problem, whose solution asks for the definition of the minimum spanning tree for the network. With the purpose of treating the case of time-varying profiles of energy requirements, this paper presents the first results obtained with the application of learning classifier systems, an evolutionary computation approach to find network configurations close to the one associated with minimum energy losses. Its uttermost feature is the possibility of application to on-line network supervision, proposing new configurations that will reduce the level of energy losses when significant demand variations are detected. <![CDATA[<b>Alto desempenho na proteção diferencial de transformadores de potência com a utilização de redes neurais artificiais</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592003000300010&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Este trabalho apresenta uma técnica alternativa para a proteção de transformadores de potência utilizando a lógica diferencial associada ao uso de Redes Neurais Artificiais (RNAs). Este artifício é utilizado na distinção entre faltas internas e correntes de inrush, que surgem durante a energização do transformador. O programa EMTP-ATP (Electromagnetic Transients Program) foi escolhido como ferramenta computacional para a simulação do transformador de potência com o objetivo de gerar dados de treinamento e testes para as RNAs. Um programa em linguagem FORTRAN foi implementado a fim de avaliar o algoritmo completo da proteção diferencial e resultados promissores relativos ao novo método foram obtidos.<hr/>This paper presents an alternative approach using the differential logic associated to Artificial Neural Networks for protection of power transformers. Neural networks are used for distinguishing internal faults from inrush currents produced during the transformer energization. The EMTP-ATP software has been chosen as the computational tool to simulate the power transformer in order to generate data to train and test the ANNs. A complete differential protection software was implemented in FORTRAN and encouraging results related to the application of the new method are presented. <![CDATA[<b>Interpretação lingüística da operação ótima de uma usina hidroelétrica através de redes neurais nebulosas adaptáveis</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592003000300011&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Este artigo apresenta uma metodologia para interpretação lingüística da operação ótima de uma usina hidroelétrica. Trata-se de uma abordagem de controle ótimo na qual uma Rede Neural Nebulosa trabalha em paralelo com um otimizador determinístico. Após a fase de treinamento, o conhecimento adquirido pela rede é transformado em uma base de regras do tipo se < antecedente > então < conseqüente > , o que permite que a operação ótima seja interpretada lingüisticamente através de regras simples. Os resultados mostram que a rede utilizada é capaz de aprender as decisões numéricas do otimizador e pode funcionar como uma espécie de intérprete, traduzindo os dados numéricos em sentenças que podem ser facilmente compreendidas por seres humanos.<hr/>This paper presents a methodology to linguistically explain the optimal operation of a hydroelectric power plant. It consists on an optimal control approach in which a Neural Fuzzy Network works in parallel with a deterministic optimization model. The knowledge acquired by the network throughout the training phase is written as a set of fuzzy rules and the optimal operation can be interpreted by simple sentences of the type if < antecedent > then < consequent > . The results show that the network is able to learn the numerical decisions of the optimization model and can translate the numerical data into sentences that can be easily understood by human beings. <![CDATA[<b>Medição de viscosidade de líquidos pelo método de múltiplas reflexões acústicas com conversão de modo</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592003000300012&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Este trabalho apresenta uma célula de medição de viscosidade dinâmica de líquidos usando a conversão de modo de ondas longitudinais para ondas de cisalhamento e vice-versa. O método baseia-se na medição do coeficiente de reflexão complexo de uma onda de cisalhamento incidindo numa interface sólido-líquido. As ondas refletidas na interface sólido-líquido são medidas no modo longitudinal por uma membrana de PVDF de grande abertura, para evitar erros devido ao efeito da difração. Foi desenvolvida uma estratégia para a medição de viscosidade pelo método de múltiplas reflexões relativas que possibilita medir a velocidade de propagação no sólido. Medições da viscosidade de óleos automotivos (SAE90 e SAE140) e de um produto alimentício líquido (glucose de milho) foram feitas no intervalo entre 1 e 5MHz. Os resultados experimentais mostram a dependência da viscosidade dinâmica com a freqüência da onda de cisalhamento.<hr/>This work presents a cell to measure the dynamic viscosity of liquids using a wave mode conversion from longitudinal to shear waves and vice-versa. The method is based on the measurement of the complex reflection coefficient of shear waves at a solid-liquid interface. The reflected waves at the solid-liquid interface are measured in the longitudinal mode by a large aperture PVDF membrane to avoid errors due to the acoustic diffraction. A viscosity measurement strategy was developed based on the relative multiple reflection method that guarantees the measurement of the propagation velocity for the solid. Measurements of the viscosity of automotive oils (SAE90 and SAE140) and a kind of corn glucose were made in the range of 1 to 5MHz. The experimental results show the dependency of the dynamic viscosity with the frequency of the shear wave.