Plenárias  e Minicursos

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Atenção: todos os minicursos são simultâneos e ocorrem de 14 às 18h30 do dia 14 de setembro.

Mais informações veja no Programa Técnico.

Sessões Plenárias  

Esta edição do CBA contará com a presença dos seguintes palestrantes:

Electronic Ballasts Systems
Speaker: José Marcos Alonso Álvarez – Universidad de Oviedo, Gijón – Asturias, España

Electronic ballasts, also called solid-state ballasts, are those power electronic converters used to supply discharge lamps. The modern age of electronic ballasts began with the introduction of power bipolar transistors with low storage time, allowing supply of fluorescent lamps at frequencies of several kilohertz and increasing lamp luminous efficacy by operating at these high frequencies.
Later, electronic ballasts become very popular with the development of low-cost power MOSFETs, whose unique features make them very attractive for implementing solid-state ballasts. The main benefits of electronic ballasts are increased lamp and ballast overall efficiency, increased lamp life, reduction of ballast size and weight, and improvement in lighting quality. This chapter gives a general overview of the more important topics related to this type of power converters

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A Pesquisa e a Inovação como Suporte ao Desenvolvimento Sustentável do Setor Elétrico Brasileiro.
Speaker: Albert Cordeiro Geber de Melo – Diretor Geral do Centro de Pesquisas da Eletrobras ( CEPEL)

Monitoring and Control of Discrete Event Systems: Some Key Results and Recent Research
Speaker: Stéphane Lafortune, University of Michigan, Ann Arbor-MI, U.S.A.

Discrete event systems are dynamic systems with discrete state spaces and event-driven dynamics. This talk will present an overview of key results on monitoring and control of discrete event systems, along with some recent research directions. The theory of supervisory control will first be considered. Some key results of supervisory control will be reviewed. Recent research directions in modular control will be described in the context of a manufacturing automation example. The problem of event diagnosis in partially-observed discrete event systems will then be presented and a solution methodology described. Finally, the talk will conclude with some recent results on dynamic sensor activation in the context of control or diagnosis problems.

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Minicursos

Modelagem e Controle utilizando Bases de Funções Ortonormais

Resumo: Em linhas gerais, o objetivo central do tutorial é apresentar uma introdução aos conceitos de Bases de Funções Ortonormais (BFOs) e sua utilização para a modelagem e controle de sistemas lineares e não lineares. Pretende-se motivar os participantes ao tema através de uma discussão comparativa das abordagens tradicionais de modelagem frente às abordagens baseadas em BFOs, destacando as diversas vantagens e possíveis limitações dessas últimas, em especial no contexto de malhas de controle baseadas em modelo. Pretende-se também fornecer os conceitos fundamentais que permeiam a área, de forma a permitir que os participantes, mesmo apenas após 4h de curso, sejam capazes de compreender e posteriormente reproduzir experimentos práticos e de simulação que serão apresentados como exemplo de aplicação dos modelos e controladores discutidos. O público alvo é composto de estudantes e pesquisadores com formação básica em sistemas dinâmicos, análise de sistemas lineares e teoria clássica de controle e/ou processamento de sinais em tempo discreto.

Autores:
Ricardo Campello (SCC / ICMC / USP), campello@icmc.usp.br
Gustavo Oliveira (Pontifícia Universidade Católica do Paraná), gustavo.oliveira@pucpr.br
Wagner Amaral (Universidade Estadual de Campinas), wagner@dca.fee.unicamp.br

Resumo: Este mini-curso apresenta um abrangente estudo direcionado ao monitoramento automático do desempenho de malhas de controle industriais estruturado em quatro partes: Inicialmente é apresenta uma revisão do estado do conhecimento na área, que inclui a evolução das linhas de pesquisa, temas em aberto, atuais desafios e as soluções comerciais. Na segunda parte, é apresentado o sistema de suporte à decisão baseado em dados para o monitoramento de processos, análise de dados, eventos e suporte de operação em processos industriais. Também é apresentado com certo detalhe o processamento da informação baseada em dados. Na terceira parte são apresentados vários métodos para avaliar a condição de processos auto-regulatórios. Estes métodos que são explorados numa abordagem determinística e estocástica incluem métodos para a avaliação do comportamento estacionário, oscilatório, servo e regulatório de malhas de controle. Na quarta parte, é apresentado um estudo sistemático de vários estocásticos métodos para a avaliação da condição de processos não auto-regulatórios.

Autores:
Rodrigo Goytia Mejia (Universidade Federal de Santa Catarina), rodrigog@das.ufsc.br
Antônio Augusto Rodrigues Coelho (Universidade Federal de Santa Catarina), aarc@das.ufsc.br
Marcelo Farenzena (Universidade Federal do Rio Grande do Sul), farenz@enq.ufrgs.br
Jorge Otávio Trierweiler (Universidade Federal do Rio Grande do Sul), jorge@enq.ufrgs.br
Giovani Nunes (CENPES/Petrobrás), giovanicn@petrobras.com.br

Resumo: A resolução do problema de separação cega de fontes (BSS, do inglês Blind Source Separation) apresenta aplicações imediatas em áudio, biomedicina, processamento de imagens, comunicações digitais, sensoriamento remoto  e sismologia. Primeiramente, o tutorial contemplará a configuração comum a todas estas técnicas e sua importância prática. Estudadas intensivamente desde meados da década de 90, as técnicas de Análise de Componentes Independentes (em inglês, ICA - Independent Component Analysis) têm sido largamente empregadas em BSS, de tal forma que alguns chegam a usar os termos ICA e BSS de forma intercambiável. Este tutorial trata das principais técnicas de ICA (notadamente os métodos InfoMax e FastICA), suas ambigüidades, o porquê de serem consideradas cegas, bem como suas motivações. Então passaremos para uma análise do caso mais complexo e na prática muito comum, de o número de misturas ser superado pelo número de fontes, onde os métodos ICA não mais se aplicam. Para tratar desta configuração, surge como ferramenta primordial a Análise de Componentes Esparsos (sigla em inglês, SCA – Sparse Component Analysis). A Análise de Componentes Esparsos será contemplada em todas as suas quatro etapas, a saber: (i) transformada de esparsificação, (ii) estimativa da matriz de misturas, (iii) estimativa das representações das fontes e (iv) reconstrução das fontes. Todas estas etapas serão cobertas pelo tutorial, com ampla cobertura da literatura pertinente, bem como as contribuições de nossa autoria para cada uma delas. Analisamos as possíveis extensões para o caso de misturas convolutivas – onde novamente as técnicas para os caso determinado e indeterminado são bastante distintas. Três das mais importantes famílias de técnicas dedicadas ao caso de misturas convolutivas e determinadas serão contempladas, mostrando suas características específicas e custo computacional. O caso indeterminado será também contemplado, ressaltando o fato de ser uma extensão não trivial do algoritmo do caminho mais curto – muito utilizado na etapa (iii) supracitada – agora para misturas complexas. Por fim, apresentaremos resultados e conclusões de todo o trabalho, inserindo num formato abrangente as comparações entre as diferentes técnicas, bem como suas estruturas. Os principais desafios das técnicas apresentadas serão avaliados ao fim da apresentação.
Autores:
Mariane Petraglia (Universidade Federal do Rio de Janeiro), mariane@pads.ufrj.br
Paulo Batalheiro (Universidade Federal do Rio de Janeiro), bulkool@pads.ufrj.br
Diego Haddad (Universidade Federal do Rio de Janeiro), diegohaddad@gmail.com

Gestão das Perdas de Energia em Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica

Resumo: Muitas distribuidoras de energia elétrica de diferentes países em desenvolvimento, incluindo o Brasil, apresentam perdas nos sistemas que são, normalmente, divididas em técnicas e não-técnicas, sendo as perdas não técnicas associadas a ligações ilegais, falhas na medição, etc. Quando as perdas não-técnicas são insignificantes, como em muitos casos de distribuidoras de países desenvolvidos, e algumas brasileiras, as perdas técnicas são obtidas com facilidade pela diferença entre as medições de energia comprada e vendida. Porém esta informação não permite uma ação eficiente no sentido de otimizar as perdas técnicas, quando essas estão em níveis elevados. Assim, mesmo as empresas que não apresentam perdas comerciais necessitam de metodologias detalhadas de cálculos de perdas técnicas, para a busca da otimização dessas perdas, e com isto a obtenção de eficiência, em termos técnicos, sociais (tarifa) e ambientais (menor necessidade de geração). Portanto um tema bastante atual, dado que muitas empresas apresentam, ainda, valores elevados de perdas na distribuição. Desta forma o enfoque principal, do curso, será em metodologias que apresentem os valores das perdas técnicas de forma pontual, ou seja, em qual parte do sistema exatamente elas estão ocorrendo. Esta concepção é mais apropriada como ponto de partida para um plano de ação com objetivo de otimizar as perdas. Para esse fim, as concessionárias necessitam cada vez mais de uma ferramenta eficiente para os cálculos das perdas. E isso, exige metodologia apropriada e que depende da quantidade e qualidade de dados que a empresa possui do seu sistema de distribuição. Neste curso será dado destaque a uma metodologia top-down utilizando uma base reduzida de dados, e realizando os cálculos por segmentos da rede (subestação, redes de média tensão, transformadores de baixa tensão, redes de baixa tensão, ramal de ligação, medidores e outros), e a outra bottom-up que necessita uma extensa base de dados, e também permite cálculos por segmentos. A partir destas duas metodologias, tem-se uma nova metodologia híbrida e que é apropriada para uso em redes que possuem muitos dados em algumas regiões e poucos em outras. A partir das perdas técnicas e das perdas globais, as empresas podem determinar, por diferença, as perdas não-técnicas, e assim estabelecer metas e ações para reduzir as perdas técnicas e tentar eliminar, quando for o caso, as não técnicas.

Autores:
Antonio Padilha-Feltrin (UNESP Campus de Ilha Solteira), padilha@dee.feis.unesp.br
Marcelo Oliveira (UNESP -Campus de Ilha Solteira), escobar.oliveira@ieee.org

Resumo: A análise por componentes principais (PCA) ou transformada de Karhunen-Löeve é provavelmente a ferramenta mais usada atualmente para compressão de dados, e realiza a redução de dimensionalidade de forma linear otimizando a reconstituição dos dados em sua forma original. Neste tutorial apresentamos a generalização do conceito de PCA para aplicação em um mapeamento entrada-saída multidimensional qualquer, comprimindo a entrada com o fim específico de otimizar a saída mapeada. O mapeamento entrada-saída pode ser qualquer, linear ou não linear, o que permite a inclusão de classificadores. A compressão e a descompressão da informação são feitas através de redes neurais e podem ser lineares ou não lineares. O método tem a vantagem de permitir criar bases ortonormais, mesmo de ordem elevada. Além da compressão da informação outra aplicação do método é no estudo da relevância de cada entrada para o mapeamento, isto é, em um processo de mineração de dados.

Autores:
Luiz Pereira Calôba (Universidade Federal do Rio de Janeiro), caloba@ufrj.br

Resumo: O participante estará munido, após o minicurso, de conhecimentos da legislação nacional e internacional de aspectos de qualidade de energia, influência das diversas cargas monofásicas e trifásicas nos indicadores de qualidade, retificadores incorporando correção de fator de potência, filtros passivos e ativos/híbridos, aplicação de elementos ativos em sistemas industriais e sistemas de transmissão / distribuição.

Autores:
Domingos Sávio Lyrio Simonetti (Universidade Federal do Espírito Santo), d.simonetti@ele.ufes.br

Resumo: Apresentar os Diodos Emissores de Luz (LEDs) como uma tecnologia emergente na área de Sistemas de Iluminação e proporcionar uma visão geral sobre o princípio de funcionamento do LED, bem como sua evolução, características, circuitos de acionamento, tendências atuais e futuras e aplicações enfatizando a iluminação.

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Autores:
Ricardo Nederson do Prado (Universidade Federal de Santa Maria), rnprado@ieee.org
Alexandre Campos (Universidade Federal de Santa Maria), campos@ct.ufsm.br
Tiago Bandeira Marchesan (Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul), tiago.marchesan@unijui.edu.br

Resumo: Neste tutorial será abordado o problema da detecção de falhas de sistemas a eventos discretos. Para tanto, será feito uma breve revisão de conceitos fundamentais de linguagens e autômatos, para o desenvolvimento do tema. O problema da detecção de falhas será apresentado a partir do conceito de observadores, sendo abordados tanto o problema de deteção de falhas utilizando diagnosticadores centralizados como descentralizados. Para completar o tutorial, será considerado o problema de deteção de falha robusta, que consiste em se manter a capacidade do sistema de diagnosticar a ocorrência de falhas, mesmo quando da perda definitiva de sensores.

Autores:
João Carlos Basílio (Universidade Federal do Rio de Janeiro), basilio@dee.ufrj.br

Resumo: A identificação de sistemas é a área que estuda a construção de modelos a partir de um conjunto de dados. Um procedimento comum, chamado de identificação caixa preta, caracteriza-se por não utilizar qualquer informação a não ser o conjunto de dados de identificação. Um procedimento auxiliar, conhecido com identificação caixa cinza, propõe aproveitar informação além dos dados de identificação. O presente minicurso objetiva discutir algumas questões e desafios na área de identificação caixa cinza. Para isso, será feita uma breve revisão de conceitos básicos na área de identificação de sistemas. Serão apresentados e discutidos diversos tipos de informação auxiliar para os quais existe solução no contexto de modelos polinomiais, neurais e de funções radiais de base. O minicurso objetivará a apresentação de conceitos de maneira geral e ilustrativa, deixando os detalhes de implementação restritos ao material didático. Dessa forma, o minicurso poderá ser assistido por pessoas que não tenham estudado identificação de sistemas antes.

Autores: Luis Antônio Aguirre (Universidade Federal de Minas Gerais), aguirre@cpdee.ufmg.br

Comportamento Transitório de Aterramentos Elétricos frente a Correntes de Descargas

Resumo: Este tutorial tem o objetivo de prover conceitos fundamentais aos pesquisadores, engenheiros e estudantes sobre o comportamento transitório dos aterramentos elétricos e a influência deste comportamento na resposta dos sistemas elétricos e eletrônicos frente às solicitações associadas a correntes de descargas atmosféricas. Com base no entendimento desse processo, pretende-se indicar as técnicas básicas de mitigação dos efeitos das descargas nos sistemas de potência, de comunicação e de automação. As descargas atmosféricas constituem fonte freqüente de danos em sistemas elétricos e eletrônicos e de interrupção de processos. Os seus efeitos se estendem dos tradicionais desligamentos das linhas de transmissão e redes de distribuição, aos afundamentos de tensão e outros distúrbios que comprometem a operação de equipamentos sensíveis. A severidade do efeito das descargas nos diversos sistemas é muito influenciada pela resposta dos aterramentos desses sistemas frente às correntes de descargas a que estes são submetidos, seja por incidência direta ou por tensão induzida por descargas próximas. A resposta do aterramento frente a corrente de descargas é muito diferente do comportamento deste quando submetido a solicitações de freqüência representativas baixas, tais quais os curtos-circuitos nos sistemas elétricos. Para influenciar no desempenho dos sistemas frente a descargas, é fundamental conhecer os detalhes da resposta transitória dos seus aterramentos, bem como os parâmetros que nela influenciam. Este conhecimento pode subsidiar a definição de práticas e critérios de aterramentos para mitigação dos efeitos das descargas e promover a melhoria de desempenho dos sistemas solicitados. A pesquisa e a tecnologia no tema têm evoluído sobremaneira, possibilitando o desenvolvimento de novas abordagens, como a que se pretende apresentar neste tutorial. Pesquisadores, engenheiros e estudantes das áreas de Sistemas de Potência, Sistemas de Automação e Instrumentação são o público alvo deste minicurso. O tema é apresentado de forma acessível a engenheiros eletricistas e eletrônicos em geral.

Autores:
Silvério Visacro Filho (Universidade Federal de Minas Gerais), visacro@cpdee.ufmg.br ou lrc@cpdee.ufmg.br

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