Scielo RSS <![CDATA[Sba: Controle & Automação Sociedade Brasileira de Automatica]]> http://www.scielo.br/rss.php?pid=0103-175920080002&lang=en vol. 19 num. 2 lang. en <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.br/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.br <![CDATA[<b>Análise de estabilidade assintótica e exponencial em redes neurais artificiais sujeitas a retardo no tempo e a incertezas do tipo politópicas</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592008000200001&lng=en&nrm=iso&tlng=en Este artigo apresenta condições suficientes para estabilidade assintótica e exponencial de uma classe de RNAs (Redes Neurais Artificiais) sujeitas a influência de retardo no tempo (constante ou variante) e/ou sujeitas a incertezas paramétricas do tipo politópicas. A abordagem proposta é baseada na teoria de estabilidade de Lyapunov-Krasovskii, e utiliza desigualdades matriciais lineares (LMIs - do inglês, Linear Matrix Inequalities) introduzindo matrizes de relaxação, de modo que os resultados obtidos podem ser facilmente resolvidos por meio de algoritmos de otimização convexa. Três exemplos com simulações numéricas são usados para demonstrar a eficiência do método proposto. O primeiro exemplo analisa a estabilidade assintótica, o segundo a estabilidade robusta e o último exemplo a estabilidade exponencial.<hr/>This paper presents sufficient conditions for asymptotic and exponential stability of a class of artificial neural networks (ANNs) subject to constant or time-varying delay and polytope-bounded uncertainties. The proposed approach is based on Lyapunov-Krasovskii stability theory, and the linear matrix inequalities (LMIs) technique introducing slack matrices so that convex optimization algorithms can be used. Three examples with numerical simulations are performed to demonstrate the effectiveness of the proposed method. The first example deals with the asymptotic stability analysis, the second one with the robust stability analysis and the last one with exponential stability. <![CDATA[<b>Implantação de um otimizador em tempo real (RTO) no conversor de uma unidade de craqueamento catalítico</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592008000200002&lng=en&nrm=iso&tlng=en Este artigo descreve a implementação de um otimizador em tempo real (RTO) no conversor da unidade de craqueamento catalítico em leito fluidizado (FCC) da Refinaria Henrique Lage da Petrobras. É utilizada uma estratégia de otimização em tempo real, na qual os valores ótimos das variáveis manipuladas/controladas calculados pelo otimizador são implementados através do algoritmo de programação quadrática (PQ) do controlador multivariável. O ciclo de otimização consiste nas seguintes etapas executadas de forma seqüencial: (1) detecção do estado estacionário do processo, (2) ajuste dos parâmetros do modelo, (3) solução do problema de otimização, o qual corresponde à máxima lucratividade da unidade dentro de uma região operacional limitada pelas restrições do processo e (4) integração com o controlador multivariável. O otimizador é constituído pelo software FCCSIM, licenciado pela empresa KBC, inserido no SICON (plataforma da Petrobras para implementação de controle avançado) para ser executado em tempo real. A estimativa dos benefícios econômicos é de US$ 1,6 milhões por ano, obtidos através de aumento no rendimento de produtos mais valiosos e redução no consumo de energia.<hr/>This paper describes the implementation of a real time optimization (RTO) in a fluid catalytic cracking (FCC) converter of Henrique Lage Petrobras’ refinery. It is used an RTO strategy in which the manipulated/controlled targets calculated by the optimizer are implemented by the multivariable predictive controller, via quadratic programming (QP). The optimization cycle consists on the following steps, executed in sequence: (1) steady state detection of process, (2) model parameter updating, (3) solution of optimization problem, that corresponds to the maximum profitability inside the operating region limited by the process constraints and (4) integration with the multivariable controller. The optimizer is composed of FCCSIM software, licensed by KBC Company, integrated with SICON (Petrobras’ software for advanced control implementation) for on line execution. The economic benefit estimation is US$ 1.6 million per year, due to increasing yields of more valuable products and energy saving. <![CDATA[<b>Multi-period mean-variance portfolio optimization with markov switching parameters</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592008000200003&lng=en&nrm=iso&tlng=en In this paper we deal with a multi-period mean-variance portfolio selection problem with the market parameters subject to Markov random regime switching. We analytically derive an optimal control policy for this mean-variance formulation in a closed form. Such a policy is obtained from a set of interconnected Riccati difference equations. Additionally, an explicit expression for the efficient frontier corresponding to this control law is identified and numerical examples are presented.<hr/>Investiga-se um modelo multi-dimensional de seleção de carteiras em média-variância, no qual os parâmetros de mercado estão sujeitos a saltos Markovianos. Deriva-se analiticamente uma estratégia de controle ótima em forma fechada para esta formulação de média-variância. Esta estratégia é obtida através de um conjunto de equações a diferenças de Riccati. Adicionalmente, uma expressão explícita para a fronteira eficiente correspondente a este controle ótimo é identificada e exemplos numéricos são apresentados. <![CDATA[<b>Atributos eficientes em reconhecimento automático de voz distribuído</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592008000200004&lng=en&nrm=iso&tlng=en Este artigo descreve e examina atributos eficientes para sistemas de reconhecimento automático de voz (RAV) distribuídos. Os atributos são extraídos a partir de transformações dos parâmetros dos codificadores utilizados em redes móveis celulares e em redes IP que são as principais aplicações visadas em reconhecimento de voz distribuído. Em particular, são analisados atributos obtidos de parâmetros LPC e LSF, em intervalos de 10 ms e 20 ms, utilizando um reconhecedor independente do locutor baseado em HMM. É examinado também o melhor domínio para se realizar a interpolação dos parâmetros em reconhecimento automático de voz distribuído.<hr/>This paper describes and examines efficient features for distributed automatic speech recognition (ASR) systems. The features are extracted by means of transformations of codecs parameters. These codecs are the ones used in cellular mobile networks and IP networks, which are the main applications in distributed speech recognition. In particular, features obtained from LPC and LSF parameters, in intervals of 10 ms and 20 ms, are analyzed in an HMM-based speaker independent recognizer. Moreover, we examine the best domain to perform features interpolation in distributed automatic speech recognition systems. <![CDATA[<b>Algoritmo preditivo baseado em modelo aplicado ao controle de velocidade do motor de indução</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592008000200005&lng=en&nrm=iso&tlng=en This article presents the results concerning the control of rotor flux and speed of the induction motor using MBPC algorithm. A nonlinear state space model of induction motor is used to describe its dynamic. The rotor flux and speed are estimated using an extended Kalman filter. The load torque is considered as a disturbance and its value is calculated through the electromechanical equation. Simulated and experimental results have shown the good performance of this strategy.<hr/>Este artigo trata do emprego de um algoritmo preditivo no controle do fluxo do rotor e da velocidade de um motor de indução trifásico. No acionamento elétrico proposto, o motor de indução (MI) é descrito em espaço de estados, sendo necessário, para a realização do controle, o conhecimento de suas tensões de terminal do estator e das seguintes variáveis de estado: corrente de estator, fluxo de rotor e velocidade de eixo do motor, sendo que estas duas últimas são estimadas por um filtro de Kalman estendido. O torque de carga é considerado uma perturbação e a sua amplitude é calculada a partir do emprego da equação eletromecânica. A aplicação do MBPC é mostrada por resultados de simulação computacional e experimentais. <![CDATA[<b>Estudo comparativo dos métodos Nodal e Z<i><sub>bus</sub></i> para alocação de custos pelo uso do sistema de transmissão</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592008000200006&lng=en&nrm=iso&tlng=en This work is addressed to study and to discuss two of the main methods to solve the network cost allocation to generators and demands. The Nodal method, that is based on power flow sensitivity with relation to power injected, and the method based on Zbus network matrix, are presented and discussed. Results, analysis and conclusions are done, initially, with a 4-bus system, that allows a better interpretation of the method behaviors. In addition, results are taken from other two systems: the IEEE 24-bus and the IEEE 30-bus system are done.<hr/>Este trabalho é dedicado a estudar e discutir dois dos principais métodos para resolver o problema da alocação, para geradores e cargas, de custos pelo uso do sistema de transmissão. São apresentados e discutidos o método Nodal, que é baseado na sensibilidade do fluxo de potência com relação à potência injetada em cada barra, e o método baseado na matriz de rede Zbus. Resultados, análises e conclusões foram realizados, inicialmente, com o sistema 4-barras, que permite que se obtenha uma melhor interpretação do comportamento dos métodos. Em seguida, os métodos são analisados usando outros dois sistemas: os sistemas IEEE 24-barras e IEEE 30-barras. <![CDATA[<b>Cálculo do fluxo de harmônicos em sistemas de potência trifásicos utilizando o método de injeção de correntes com solução iterativa</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592008000200007&lng=en&nrm=iso&tlng=en Este trabalho apresenta uma metodologia, baseada nas equações de injeção de correntes (MICT), para o cálculo do fluxo de potência harmônico trifásico em sistemas elétricos equilibrados e desequilibrados (MICTH). A metodologia desenvolvida emprega o método iterativo de Newton-Raphson para obter a solução do sistema de equações não-lineares, onde o sistema matricial é formado por blocos relativos às freqüências harmônicas investigadas. Dessa maneira é possível representar as interações entre as componentes harmônicas de diferentes freqüências. Em paralelo foram desenvolvidos modelos dos principais dispositivos lineares e não-lineares conectados aos sistemas elétricos de potência. O MICTH (Método de Injeção de Correntes Trifásicas Harmônicas) e os modelos de componentes foram implementados em C++, com programação orientada a objetos, e utilizando técnicas de programação esparsa. Os resultados das simulações, no domínio da freqüência, obtidos com o programa MICTH foram validados a partir de comparações com resultados de simulações, no domínio do tempo, obtidos com o programa ATP/EMTP (Alternative Transients Program of Electromagnetic Transients Program).<hr/>This work presents a methodology, based on the current injection equations (MICT), for the calculus of the harmonic power flow in three-phase, balanced and unbalanced, electric power systems (MICTH). The developed methodology uses the Newton-Raphson method to obtain the solution of a set of non-linear equations, where the matrix system is built in a blocked form for each harmonic frequency. This mathematical approach permits to represent the interaction between harmonic components of different frequencies. It was also developed models for the main linear and non-linear devices connected to the electric power systems. The MICTH (Three-Phase Harmonic Current Injection Method) and the devices models were implemented in C++ using object-oriented and sparse-matrix programming techniques. The simulation results of the MICTH, obtained in the frequency domain, were validated with simulation results of the ATP/EMTP (Alternative Transients Program of Electromagnetic Transients Program), obtained in the time domain. <![CDATA[<b>Um método prático para a definição dos ajustes de relés baseados em medidas de freqüência usados para detecção de ilhamento de geração distribuída</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592008000200008&lng=en&nrm=iso&tlng=en Antes de se proceder com a instalação de geração distribuída em redes de distribuição de energia elétrica, engenheiros de proteção devem projetar e parametrizar sistemas de proteção de forma eficiente para desconectar os geradores distribuídos dentro de um tempo pré-determinado, no caso de ocorrência de situações de ilhamento. Tanto o projeto quanto a avaliação de sistemas de proteção anti-ilhamento confiáveis exigem um estudo detalhado envolvendo numerosas simulações dinâmicas, as quais podem demandar muito tempo por parte dos especialistas de proteção. Este artigo tem por objetivo propor um conjunto de fórmulas para reduzir esse número de simulações dinâmicas. Tais fórmulas são capazes de determinar diretamente o comportamento dinâmico dos dispositivos anti-ilhamento mais empregados em geradores síncronos distribuídos: os relés baseados em medidas de freqüência. Elas são obtidas da solução analítica da equação de oscilação da máquina síncrona, juntamente com a solução das equações dos relés. Além disso, as curvas que relacionam o tempo de detecção com o desbalanço de potência ativa, conhecidas como curvas de desempenho, são empregadas para avaliar a exatidão das fórmulas. Tais curvas são obtidas tanto por simulação dinâmica quanto pelas fórmulas propostas, assim uma comparação abrangente pode ser realizada. Os dispositivos de proteção contra ilhamentos analisados neste trabalho são o relé de sub/sobre freqüência, o relé de taxa de variação de freqüência (em inglês, ROCOF relay - Rate Of Change Of Frequency relay) e o relé de deslocamento de fase ou "salto de vetor" (em inglês Vector Surge, Vector Shift ou Voltage Jump relay).<hr/>Prior to the installation of distributed generation in distribution networks, protection engineers must design and adjust efficiently protection systems to disconnect all distributed generators within acceptable time frame in case of islanding occurrences. Designing and evaluating reliable protection systems require numerous repeated dynamic simulations, which may be very time consuming. This paper aims to reduce the number of simulations necessary to design anti-islanding protection of distributed generators by proposing a set of formulas that determine directly the dynamic behavior of the most employed anti-islanding devices in synchronous-based distributed generation: frequency-based relays. Such formulas are derived from the solution of the synchronous machine and relays equations. Moreover, the detection time versus active power imbalance curves, known as performance curves, are employed to evaluate the accuracy level of these formulas. These curves are obtained by non-linear dynamic simulations as well as by the proposed formulas, thus a thorough comparison can be done. The frequency-based relays analyzed are: under and over-frequency relays, rate of change of frequency relays (ROCOF relays) and vector surge or vector jump relays (VS relays). <![CDATA[<b>Melhora da estabilidade dinâmica de sistemas elétricos de potência multimáquinas usando o dispositivo facts "thyristor-controlled series capacitor - TCSC"</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592008000200009&lng=en&nrm=iso&tlng=en O principal objetivo deste trabalho é analisar o desempenho dinâmico de um sistema elétrico de potência multimáquinas com a consideração do dispositivo FACTS TCSC (do inglês, "Thyristor Controlled Series Capacitor"). Para tanto será utilizado o Modelo de Sensibilidade de Potência para o sistema elétrico e será definido um modelo dinâmico para o TCSC. Através de simulações de um sistema teste serão obtidas informações a respeito da estabilidade do sistema elétrico de potência frente a pequenas perturbações.<hr/>The main objective of this work is to analyze the dynamic performance of a multimachine power system with consideration of FACTS device TCSC ("Thyristor-Controlled Series Capacitor"). The Power Sensitivity Model for electric systems will be used and will be defined a dynamic model for the TCSC. Simulation tests were effectuated to obtain information about the stability of the electric power system when subjected to small disturbances. <![CDATA[<b>Filtragem adaptativa para a estimação da freqüência em sistemas elétricos de potência</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592008000200010&lng=en&nrm=iso&tlng=en Esta pesquisa apresenta um método para a estimação da freqüência em sistemas elétricos de potência utilizando filtros adaptativos baseados no método dos mínimos quadrados (MMQ). A análise do sistema de potência é realizada através da conversão das tensões trifásicas em um sinal complexo pela aplicação da transformada α β, sendo este direcionado ao algoritmo de filtragem adaptativa. As simulações computacionais, assim como a modelagem dos equipamentos, foram realizadas utilizando-se do software ATP (Alternative Transients Program). Este teve por objetivo, gerar dados das mais diversas e distintas situações para a verificação e análise da metodologia proposta, em comparação a resultados obtidos de um determinado relé comercial, habilitado à supervisão da freqüência do sistema.<hr/>This research presents a method for frequency estimation in power system using adaptive filter based on the Least Mean Square algorithm (LMS). In power system analysis, the three-phase voltages are converted to a complex signal with the application of α β-transform whose complex form was submitted to the algorithm of adaptive filtering. The computational simulations were accomplished using the software ATP. This utilization had as objective to generate data for the most severe and different situations for the verification and analysis of the proposed methodology. The results were to those of a commercial relay for validation, showing the advantages of the new method.