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Aplicação de algoritmos genéticos e teoria dos conjuntos Fuzzy no dimensionamento de sistemas de monitoração para redes de transmissão de energia elétrica/ Allocation of power quality meters by genetic algorithms and Fuzzy sets theory

Almeida, C. F. M.; Kagan, N.
2010-08-01

Resumo em português Neste artigo é apresentada a aplicação de Algoritmos Genéticos (AGs) e Conjuntos Fuzzy no dimensionamento de sistemas para a monitoração de Variações de Tensão de Curta Duração (VTCDs) em redes de transmissão de energia elétrica. De acordo com a metodologia proposta, são simulados diferentes tipos de curto-circuitos em diversos pontos, com o intuito de caracterizar o Sistema Elétrico de Potência (SEP) em avaliação com relação a ocorrência de VTCDs. Em (mais) seguida, diferentes configurações para o sistema de monitoração, isto é, número de medidores e barras em que os mesmos devam ser instalados, são avaliadas através de AGs, com o objetivo de garantir que ao menos um dos medidores seja sensibilizado para cada um dos curto-circuitos simulados. Duas formas de modelagem do AG são apresentadas, sendo uma utilizando vetores binários para a decisão da instalação de medidores nas barras do SEP e a outra utilizando vetores inteiros, para a indicação das barras do SEP em que devem ser instalados os medidores. É feita a comparação das duas modelagens, bem como a avaliação dos resultados fornecidos pela medologia para uma rede de transmissão real de 154 barras. A metodologia também é aplicada na rede teste de 30 barras do IEEE, de modo a permitir a comparação da mesma com trabalhos semelhantes na área. Resumo em inglês The aim of this article is to present the application of Genetic Algorithms (GAs) and Fuzzy Mathematical Programming in the design of voltage sag and swell monitoring systems for power transmission networks. The proposed methodology uses the simulation of different types of short-circuit in many different points of the power system, in order to characterize the system behavior towards the occurrence of voltage sags and swells. Then, different configurations for the monito (mais) ring system, i.e. number of monitors and buses where they are supposed to be installed, are assessed through GAs. Two different GA codifications are presented, namely one based on binary vectors, for the decision over the installation of a monitor in a specific bus of the power system and another based on integer vectors, in order to indicate in which buses the monitors should be installed. A comparison between the two models is presented. The evaluation of the methodology performance is determined for a real 154 bus transmission network. The methodology is also applied for the IEEE 30 bus network, in order to allow its comparison with a previous research work.

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Redução de esforço amostral vs. retenção de informação em inventários de pteridófitas na Amazônia Central/ Sample effort reduction vs. information retention in inventories of pteridophytes in Central Amazonia

Zuquim, Gabriela; Costa, Flávia Regina Capellotto; Prado, Jefferson
2007-01-01

Resumo em português A extensa área coberta pelo domínio amazônico e os recursos financeiros limitados para estudos da biodiversidade exigem programas de pesquisa que obtenham o máximo de informação com os menores custos. Com o objetivo de avaliar as conseqüências da redução do esforço amostral sobre a retenção da informação ecológica, testou-se como diferentes larguras de parcela afetam os resultados da relação entre variação ambiental e composição da comunidade de pter (mais) idófitas da Amazônia Central. Foram feitas medidas da inclinação do terreno, abertura do dossel e do teor de argila do solo, em 37 parcelas de floresta de terra-firme. Todos os indivíduos de pteridófitas foram identificados e mapeados com relação a três faixas de amostragem. Foram testados os efeitos das variáveis ambientais sobre a composição de pteridófitas em parcelas de 250 x 2,5 m e em sub-amostras com a largura da parcela reduzida. A redução de 2,5 para 1 m na largura da parcela (60% de redução no esforço amostral) correspondeu a uma redução de 24% no custo do projeto, considerado os custos das excursões à campo, e a uma redução no número de espécies amostradas de 52 para 44. A redução 2,5 para 2 m na largura da parcela causou redução de apenas duas (4%) nas espécies amostradas e 8% no custo do projeto. Para todas as larguras testadas, a composição da comunidade esteve associada ao teor de argila e não esteve associada à inclinação do terreno. O efeito de abertura de dossel sobre a composição de espécies de pteridófitas não foi coerente entre os diferentes tamanhos de amostra. Esta incoerência deve estar relacionada à importância relativamente menor da luz sobre a estruturação da comunidade. Concluímos que as amostras com menor tamanho foram suficientemente informativas para detectar os principais gradientes de composição e sua associação aos fatores ambientais. Isso permitiria a redução nos custos totais ou alocação de mais parcelas pelo mesmo custo, o que poderia aumentar o poder dos testes estatísticos, reduzir o intervalo de confiança e aumentar a probabilidade de detecção de mais espécies. Resumo em inglês The large area covered by the Amazonian domain and the limited financial support for biodiversity studies demand efficient research programs. Aiming to evaluate the consequences of reduced sampling effort on the retention of ecological information, we tested how differences in plot width affect the perceived relationship between environmental variation and the composition of the pteridophyte community in Central Amazonia. Measures of slope, canopy openness and soil clay c (mais) ontent were taken in 37 terra-firme forest plots. All pteridophyte individuals were identified and mapped according to three sample strips. We tested the effects of environmental variables on pteridophyte composition of 250 x 2.5 meters-plots and on sub-samples of reduced width. The reduction of plot width from 2.5 to 1 m (60% reduction in sampling effort) corresponded to a reduction of 24% of the project's costs concerning field work expenses. This would reduce the number of sampled species from 52 to 44. The reduction of 20% plot width (from 2.5 to 2 m) would cause a reduction of two (4%) sampled species and a reduction of 8% of the costs. For all tested plot widths, community composition was associated with soil clay content and was not associated with the terrain slope. The effect of canopy openness on pteridophyte species composition was not consistent among sample sizes. These may be related to the relatively lower importance of light availability in determining community structure at the studied spatial scale. We concluded that the smallest plots were informative enough to detect the main gradients of composition and their association to environmental factors. This would allow a reduction in total costs, or the allocation of available budget to more plots, which could increase the power of the statistical analyses, reduce the confidence intervals and increase probability of detecting more species.

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O aparelho Saltatório do Halticíneo Homophoeta sexnotata Har. (Coleoptera)/ Der Sprungapparat der Halticine Homophoeta sexnotata Har. (Coleoptera)

Barth, Rudolf
1954-06-01

Resumo em português Descreveu-se o mecanismo saltatório do Halticíneo Homophoeta sexnotata. O aparelho se encontra localizado no fêmur e consta de uma placa cuticular arqueada, em forma de S, e, de uma placa menor, triangular. Tôdas as placas representam modificações dos tendões do abdutor e flexor da tíbia e mantêm ainda ligação com os mesmos. Pela colaboração das duas placas acumula-se uma forte tensão no tendão do abdutor (músculo saltatório). A tíbia não se pode estica (mais) r pois a placa trinagular fica presa numa cavidade da parede do fêmur. Apenas no momento da maior contração do abdutor a placa curvada força a saida da placa triangular do seu ponto de apóio. Desta maneira o forte músculo abdutor da tíbia exerce tôda a sua força, de uma só vez, sôbre a articulação da mesma, dando ao Coleóptero um forte impulso para saltar. O órgão é encontrado em grande número dos Halticíneos. em homenagem ao grande entomólogo brasileiro PROF. DR. ANGELO DA COSTA LIMA dei ao órgão o nome de ÓRGÂO DE COSTA LIMA. Resumo em inglês This paper deals with the saltatorial mecanism of the halticinae beetle Homophoeta sexnotata (Chrysomelidae). The apparatus lies in the femur and consists of a S-formed bent plate of cuticular material and a triangular smaller one both plates originating from the tendon of the abductor respectively of the flexor of the tibia and still hanging together with these. When the musculus flexor tibiae is contracted the triangular plate enters into the femur until its external ed (mais) ge is caught in a cavity of the inner side of the wall of the femur; simultaneously the bent plate that represents an enlargment of the tendon of the musculus abductor tibiae, becomes more dilated, causing a strong tension in it. During the relaxation of the flexor the tension in the bent plate only effects on the triangular plate which now remains fixed in the cavity. This plate, an enlargment of the musculus flexor tibiae, prevents the backward movement of the tibia. When now the abductor is contracted, the tension in the bent plate will encrease because of its extremily is rising a large tendon on which is fixed the larger part of the abductor. Moreover, three other parts of the abductor are fixed directly or by means of a tendon on the sides of the plate. These muscles are called dilatatores. The tension which will lead to extend the tibia for jumping of the beetle, cannot effect on the articulation jet because the triangular plate prevents every movement. On the summit of the contraction of the abductor a transverse edge of the bent plate is pressed against the triangular plate, this is slowly shifted to the side and at last jerks, suddenly out of its bed. Now all the accumulated tension, intensified by the contractive power of the large abductor, reacts upon the articulation of the tibia. The tibia extends with a violent power and shoots the beetle for some meters ahead. during the jump the insect opens its wings to fly independently. Biologically considered, this apparatus offers to the animal a great advantage: In danger the beetle takes off immediatly without losing precious time for opening the wings. The organ is generally found in halticinae. In honour of the great Brazilian entomologist PROF. DR. ANGELO DA COSTA LIMA this organ is proposed to be called the "ORGAN OF COSTA LIMA".

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Impulsão dinâmica da transposição da barreira: Alterações na capacidade de produção mecânica do complexo músculo-tendinoso provocadas pela instalação da fadiga/ Dynamic take-off hurdles clearance: Changes on the mechanical power output variables produced by the muscle-skeletal system on the take-off phase of hurdles clearance, induced by a specially designed fatigue protocol

Valamatos, Maria João; Valamatos, Maria José; Mil-Homens, Pedro; Veloso, António
2005-01-01

Resumo em português O objectivo do presente estudo foi avaliar a natureza das alterações na capacidade de produção mecânica do complexo músculo-tendinoso, na fase de impulsão da transposição da barreira, induzidas pela aplicação de um protocolo de fadiga específico à prova de 400 metros barreiras. Sete barreiristas de elite nacional (idade: 24.43 ± 5.68 anos; altura: 1.82 ± 0.06 m; massa: 71.79 ± 5.84 Kg; melhor marca 400mB: 51.55 ± 1.72 s) participaram neste estudo. A acç� (mais) �o de transposição da barreira foi filmada com uma câmara de alta velocidade (Redlake PCI1000), que permitiu o cálculo das coordenadas bidimensionais das articulações do membro inferior. Para estimar as alterações de comprimento dos complexos músculo-tendinosos durante a fase de impulsão da transposição da barreira foram utilizadas as equações de regressão adaptadas de Jacobs et al. (14). Uma plataforma de forças tridimensional foi instalada na pista, e as forças de reacção ao apoio (Fz, Fy e Fx) foram registadas a uma frequência de 1000 Hz e sincronizadas com o registo de vídeo. Estes procedimentos foram repetidos antes e após a aplicação do protocolo de fadiga. As diferenças entre condições foram testadas por T-Test para amostras emparelhadas. Os principais resultados mostraram que em condições de fadiga existe um aumento significativo da perda de velocidade horizontal do Centro de Gravidade (CG) (p Resumo em inglês The purpose of this study was to investigate changes on the mechanical power output variables produced by the muscle-skeletal system on the take-off phase of hurdles clearance, induced by a specially designed fatigue protocol, which was intended to simulate the fatigue condition of the 400 meters hurdles. Seven national elite male athletes (age: 24.43 ± 5.68 years old; height: 1.82 ± 0.06 m; body mass: 71.79 ± 5.84 Kg; 400mH best: 51.55 ± 1.72 s) participated in this (mais) study. The performance of the clearance action was high speed video recorded at 250Hz (Redlake PCI1000), and 2D coordinates of the athlete body joints were obtained. The regression equations adapted by Jacobs et al. (14) were used to estimate the length changes of the muscle tendon complex during the contact phase of the take-off of the clearance action. A three axial force platform was installed on the track, and the ground reaction forces (Fz, Fy and Fx) were recorded synchronized with video data. These procedures were repeated before and after a fatigue protocol. The differences between both conditions were tested using T-Tests for paired samples. In the take-off phase of the hurdles clearance there was an increase on the loose of the horizontal velocity in the fatigue conditions (p

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Estimação de estados harmônicos usando estratégias evolutivas

Arruda, E. F.; Kagan, N.
2009-06-01

Resumo em português O objetivo deste trabalho é apresentar uma nova metodologia para estimar a distorção harmônica em um sistema elétrico, a partir de medições em locais específicos. O algoritmo desenvolvido se baseia em Estratégias Evolutivas. Esta técnica compreende um ramo de desenvolvimento dos Algoritmos Evolutivos, no qual se inserem os Algoritmos Genéticos. As vantagens no uso desta técnica residem nas facilidades de modelagem e em encontrar uma solução para problemas co (mais) mplexos. A maioria das técnicas encontradas na literatura para solução deste problema utiliza sincronização das medições por meio de métodos de alta tecnologia como GPS. O algoritmo proposto visa sincronizar os dados de forma offline por meio das informações do fluxo de carga para a freqüência fundamental, o que o torna muito mais econômico para compor um sistema de monitoramento de qualidade de energia. O algoritmo foi aplicado em uma rede de teste cujos dados foram extraídos do IEEE. Resumo em inglês This paper aims at presenting a new methodology in order to estimate harmonic distortions in a power system, based on measurements in some given sites. The algorithm utilizes Evolutionary Strategies. This technique is a development branch of evolutionary algorithms within which genetic algorithms are included. The main advantage in using such technique relies upon its modeling facilities as well as its potential to solve fairly complex problems. Most papers available in t (mais) he Scientific Literature base the problem by solving the algorithm on synchronized measurements, by means of high technology GPS power quality meters. The proposed method exposed in this paper synchronizes harmonic distortion data from various power quality meters in an offline way through a previous base case fundamental frequency load flow, what makes the power quality monitoring system much less costly. The algorithm is applied to an IEEE test case network.

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Avaliação dos Efeitos do Treinamento em crianças futebolistas da Vila Olímpica da Mangueira/ Evaluation of the effects of training in children practicing field soccer from Mangueira Olympic Center

Portal, Maria de Nazaré Dias; Silva, João Bittencourt da; Saraiva, Alan; Monte Júnior, Gerson da Cruz; Chaves, Ligia Gisely dos Santos; Amaral Neto, Antonio Maria do; Silva, Antonio José da; Dantas, Estélio Henrique Martin
2008-06-01

Resumo em português O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de 12 semanas de treinamento nas qualidades físicas de dois grupos de crianças praticantes de futebol de campo da Vila Olímpica da Mangueira, ambos no estágio 3 de maturação biológica. As crianças foram submetidas a duas metodologias distintas durante a etapa de formação básica: a tradicional (grupo 1 - G1) e a maturacional (grupo 2 - G2). A amostra foi composta por 30 crianças do gênero masculino. Para a avaliaç� (mais) �o da Maturação Biológica foi utilizado o método de Tanner (1962). Para avaliação das qualidades físicas foram utilizados os seguintes protocolos: Coordenação (Teste de Coordenação de Burpee), Flexibilidade (Testes Angulares de Goniometria), Força dinâmica (Teste de Preensão Manual de Dinamometria), Força explosiva (Teste de Impulsão Vertical) e Velocidade (Teste de velocidade de 30 metros lançado). O procedimento estatístico utilizado foi o Teste-t de Student para amostras independentes e repetidas com um nível de significância de p £ 0,05. Quando se comparou o G1 com o G2 observaram-se os seguintes resultados do D% e do p-valor, respectivamente: coordenação (D% = 14,11%; p= 0,00), força dinâmica (D%= 3,01; p=0,49) e força explosiva (D%= 1,03; p=0,63), flexibilidade (D% = 4,39%; p= 0,00), resistência aeróbica (D% = 0,91%; p=0,00) e velocidade (D% = -0,96; p=0,00). Os resultados permitiram concluir que a utilização de uma metodologia levando em consideração a maturação biológica se mostrou mais eficiente no desenvolvimento de qualidades físicas de infantes no estágio 3 de maturação, praticantes de futebol de campo na Vila Olímpica da Mangueira. Resumo em inglês The aim of this study was to evaluate the differences, found after 12 weeks of training, in the development of the physical qualities of two groups of children practicing soccer at Mangueira Olympic Center, Both groups were in the third stage of biological maturation, and were submitted to two different methodologies, during the stage of basic formation: the traditional and the maturational. The sample was composed by 30 male infants. For the evaluation of the biological (mais) maturation the board of pictures" by Tanner was used (1962), for the self evaluation protocol proposed by Matsudo & Matsudo (1991). For the evaluation of the physical qualities the following protocols were used: coordination (test of coordination of Burpee), flexibility (angular goniometric test), dynamic power (test of manual dynamometric pressure), explosive power (test of vertical impulse) and speed (speed test of 30 meters sprint). The statistic procedure used was the Student’s t-test and Student’s t-test (independent protocol for inter-groups analysis). The study established p≤0.05 to statistic significance. . When we compared G1 with G2 observed the results do D% and p-valor, respectively: coordination (D% = 2,91%; p= 0,00), dynamic power (D%= 3,01; p=0,49) and explosive power (D%= 1,03; p=0,63), flexibility (D% = 4,39%; p= 0,00), aerobic resistance (D% = 0,91%; p=0,00) and speed (D% = -0,96; p=0,00). The results allowed concluding that the experimental group, which used the maturational methodology, showed significant statistic differences in the variables coordination, flexibility, aerobic resistance and speed compared to the traditional group.

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Avaliação do bombeamento de água em um sistema alimentado por painéis fotovoltaicos/ Water pumping in a system fed by photovoltaic panels

Michels, Roger N.; Ricieri, Reinaldo P.; Gnoatto, Estor; Sousa, Samuel N. M. de; Silva, Suedêmio de Lima; Fischborn, Marcos
2009-09-01

Resumo em português O presente trabalho foi desenvolvido com a finalidade de avaliar um sistema de bombeamento de água acionado por painéis fotovoltaicos instalados nas dependências da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Câmpus Medianeira - PR. O município está localizado no oeste paranaense (25º17'43" S; 54º03'38" e 500,7 m). O sistema trabalhou em situação real de funcionamento, bombeando água à altura de 20 m. Foram coletados dados de fevereiro a novembro de 2005; ut (mais) ilizou-se coletor de dados computadorizado da Campbell Scientific INC. , que possibilitou adquirir e armazenar os dados de irradiância solar no plano do painel, tensão e corrente gerada, temperatura no painel e vazão. Por meio de cálculos, obtiveram-se os valores de potência e eficiência do sistema. O solstício de inverno apresentou eficiência de 9,58% com bombeamento diário de 2.056 litros, enquanto o solstício de verão apresentou eficiência de 9,07% com bombeamento diário de 2.377 litros. A maior eficiência nos dias de inverno está ligada às menores temperaturas se comparada aos dias de verão, e o fator que provocou a maior vazão de água bombeada nos dias de verão está atrelado ao tempo de insolação, que é maior se comparado aos dias de inverno. Resumo em inglês The main objective of this paper is to evaluate a water pumping system powered by photovoltaic panels installed at Federal Technological University of Paraná - UTFPR, in Medianeira, State of Paraná, Brazil. The city is located at the West of Paraná (25º17'43"; 54º03'38" and 500.7 meters - 1,642.72 feet). The system operated in a real working situation, pumping water to 20 meters (65.62 feet) of elevation. The data were collected, from February 2005 to November 2005, (mais) by means of a computerized data collector made by Campbell Scientific Inc that made possible to acquire and store irradiance values in the panel plane, generated current and voltage, panel temperature and outflow. Through calculations, the power and the system efficiency were obtained. Winter solstice showed 9.58% efficiency with daily pumping of 2,056 liters (543.14 gallons) whereas summer solstice confirmed 9.07% efficiency with daily pumping of 2,377 liters (627.86 gallons). The higher efficiency in winter days is associated to the lowest temperature in those days compared to summer days, and the factor that led to a larger pumped water outflow in the summer days was related to solar insolation time that is longer if compared to winter days.

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