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Matrix Converter-Based Unified Power-Flow Controllers: Advanced Direct Power Control Method
This paper presents a direct power control (DPC) for three-phase matrix converters operating as unified power flow controllers (UPFCs). Matrix converters (MCs) allow the direct ac/ac power conversion without dc energy storage links; therefore, the MC-based UPFC (MC-UPFC) has reduced volume and cost, reduced capacitor power losses, together with higher reliability. Theoretical principles of direct power control (DPC) based on sliding mode control techniques are established for an MC-UPFC dynamic model including the input filter. As a result, line active and reactive power, together with ac supply reactive power, can be directly controlled by selecting an appropriate matrix converter switching state guaranteeing good steady-state and dynamic responses. Experimental results of DPC controllers for MC-UPFC show decoupled active and reactive power control, zero steady-state tracking error, and fast response times. Compared to an MC-UPFC using active and reactive power linear controllers based on a modified Venturini high-frequency PWM modulator, the experimental results of the advanced DPC-MC guarantee faster responses without overshoot and no steady-state error, presenting no cross-coupling in dynamic and steady-state responses.
Year: 2011
Number Pages:
11p.
Author(s): Monteiro, J.; Silva, J. F.; Pinto, S. F.; Palma, J.
: IEEE Transactions on Power Delivery
Volume:
Vol. 26, N.º 1.
Keywords: Unified power-flow controller (upfc); Matrix converter (mc); Directpower control (dpc)
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Comunicação
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Orthodynamometer for Measurement of Longitudinal and Transverse Loads in Wind Tunnel Testing
N/A
Year: 2014
Number Pages:
7pp.
Author(s): Freitas, A.; Gil de Morais, P.
Keywords: Wind tunnel testing; Bi-axial balance; Orthodynamometer
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Semi-Active Control of Base-isolated Structures Using a Nonlinear Feedback Strategy
Base isolation systems have been proposed for reducing the transmission of seismic forces and energy to buildings when subjected to earthquake loads. Passive devices are ofien prescribed to reduce displacements at the isolation levei but in certain circumstances structural interstorey drifis and absolute accelerations can increase. This work explores the use of semi-active devices whose input is obtained from an output nonlinear control law resulting from the transformation of the nonlinear system into a linear one which is then controlled bya proportional controller. Within this nonlinear feedback control strategy the whole system formulation is considered for deriving the control law. A two degree of freedom experimental model representative of a typical base isolated building, currently under development at LNEC, is used as an example to evaluate the ( performance of the proposed strategy when subjected to accelerograms for the Portuguese territory. The results of the experimental characterization of the model components and for a magneto-rheological damper are presented. Numerical simulation results show that the proposed strategy to command the damper in real time can reduce the base relative displacement with better performance at the superstructure leveI (interstorey and accelerations) than the damper working in the passive mode. Although a small incre ase in the base acceleration for one type of seismic action is observed when compared to the original structure, it is always lower than the one resulting with the passive case.
Year: 2014
Number Pages:
8pp.
Author(s): Oliveira, F. S. B. F.; Gil de Morais, P.; Suleman, A.
Keywords: Mr dampers; Nonlinear feedback control; Semi-active control; Seismic protection; Hybrid base isolation
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Predictive Control for Earthquake Response Mitigation of Building With Semi-Active Fluid Dampers
ln this paper a predictive control strategy in conjunction with sem i-active control algorithms are proposed for damping control of base isolation systems employing semi-active fluid dampers when subjected to earthquakes. Twenty artificial accelerograms for the Portuguese territory were considered in the numerical simulations of the base isolation system representative model. The results of a parametric study give some hints for controller design in this type of problems. It will be shown that a well tuned controller could outperform the original structure and the structural system with a passive device (optimized) in terms of performance: relative displacement and absolute acceleration reductions.
Year: 2013
Number Pages:
9pp.
Author(s): Oliveira, F. S. B. F.; Gil de Morais, P.; Suleman, A.
Keywords: Vibration mitigation; Seismic protection; Semi-active control systems; Predictive control
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A travelling sand pluviator to reconstruct large soil specimens
N/A
Year: 2012
Number Pages:
16.
Author(s): Oliveira, F. S. B. F.; Freitas, A.; Gil de Morais, P.; Mendes, B.; Carvalho, A. T.; Bilé Serra, J.
Keywords: Relative density; Terminal falling height; Terminal velocity; Sand specimen preparation; Stationary pluviator; Travelling sand pluviator
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A Vision-based IEKF full-motion estimation on Long Deck suspension bridges
N/A
Year: 2012
Number Pages:
12.
Author(s): Santos, C.; Oliveira Costa, C.; Batista, J.
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Integrated safety functions in the automatic transport system of Oeiras
N/A
Year: 2012
Number Pages:
8.
Author(s): Lourenço, F.; Vicente, L.; Palma, J.; Emílio, F. T.; Oliveira Costa, C.
Keywords: Hmi - human-machine interface; Electromagnetic cable control; Cable traction; Atp - automatc train protection; Lnec; Satu
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Laboratory tests of compressive creep in concrete samples: development of solutions for problems of actuation, measurement, data acquisition and load balancing
N/A
Year: 2012
Number Pages:
7.
Author(s): Palma, J.; Gil de Morais, P.; Coelho, G.; Ribeiro, A. C.
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Mathematical Model for 400mm Extensometer: Construction, Validation and Parameterization
N/A
Year: 2012
Number Pages:
16.
Author(s): Freitas, A.; Oliveira, F. S. B. F.; Gil de Morais, P.; Ribeiro, A.
Keywords: Mathematical model; Strain gauge; Extensometer; Structure monitoring
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Semi-active control of a fluid viscous damper for vibration mitigation
N/A
Year: 2012
Number Pages:
10p.
Author(s): Oliveira, F. S. B. F.; Gil de Morais, P.; Suleman, A.
Keywords: Vibration mitigation; Seismic protection; Semi-active control
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Semi-active viscous damper for controlling civil engineering structures subjected to earthquakes
N/A
Year: 2012
Number Pages:
6p.
Author(s): Oliveira, F. S. B. F.; Botto, M.; Suleman, A.; Gil de Morais, P.
Keywords: Control applications; Seismic protection; Vibration mitigation; Linear quadratic regulator; Sky-hook damper; Semi-active viscous dampers
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Books
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Unified Power Flow Controllers Without Energy Storage: Designing Power Controllers for the Matrix Converter Solution
N/A
Year: 2011
Number Pages:
425-438.
Author(s): Monteiro, J.; Silva, J. F.; Pinto, S. F.; Palma, J.
Editor: INTECH
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Capítulo de Livro
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Positioning systems for bed profiling in hydraulics physical models
N/A
Year: 2010
Number Pages:
512-532 pp.
Author(s): Palma, J.; Gil de Morais, P.; Guilherme, L.; Alves, E.
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Relatório Científico
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FO-SINC - Sistema de transmissão por fibra óptica dos sinais de sincronismo de módulos de aquisição de dados
FO-Sinc sistema de transmissão por fibra óptica dos sinais de sincronismo de módulos de aquisição de dados
Year: 2010
Number Pages:
31pp.
Author(s): Almeida Garrett, J.; Reis, J. P.
Editor: LNEC
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CABRILAQUIS - Manual do utilizador
Apresenta-se o Manual do Utilizador do programa CabrilAquis, parte integrante do sistema de monitorização do comportamento dinâmico da Barragem do Cabril. Este programa controla uma rede de dispositivos e.Pacs (Programmable Automation Controller) que mantém sincronizados, recuperando automaticamente de situações anómalas. Procede ainda à leitura contínua dos conteúdo dos buffers circulares dos equipamentos que se encontrem activos, gerando ficheiros horários para cada um deles. O acesso do utilizador ao painel de controlo do programa CabrilAquis pode ser feito no local onde se encontra o servidor ou, remotamente, a partir de qualquer computador que disponha de ligação à internet e esteja devidamente autorizado a estabelecer essa ligação.
Year: 2009
Number Pages:
40pp.
Author(s): Reis, J. P.; Oliveira Costa, C.
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Outro
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Segurança funcional em domínios de engenharia civil
A ciência e a tecnologia estão na base da realização de grandes empreendimentos, mas trazem muitas vezes riscos tecnológicos para os indivíduos ou o ambiente. Por outro lado, é inevitável que se recorra à própria ciência e à tecnologia para antecipar, prevenir e mitigar as consequências do seu impacto na sociedade e no ambiente. O presente programa de investigação é dirigido para o estudo da utilização de sistemas automáticos com vista à redução de risco (segurança funcional), bem como de sistemas de aviso e de planos de mobilização de pessoas e de recursos para a mitigação de riscos em cenários consumados. Os alvos de estudo circunscrevem-se essencialmente a certos empreendimentos de engenharia civil, nomeadamente: edifícios importantes, túneis rodoviários e barragens; mas, nos estudos referentes a sistemas de aviso e planos de emergência, estendem-se ainda a outros contextos e a fenómenos de origem natural. Após a alusão a alguns factos históricos e dados estatísticos sobre acidentes tecnológicos e à evolução das abordagens à segurança, são identificadas as perspetivas de investigação e de aplicação da segurança funcional no contexto do LNEC. Seguidamente são apresentados os fundamentos da segurança funcional, é empreendida uma revisão do estado da arte das suas principais ferramentas de análise e de síntese, nomeadamente, a análise sistémica da fiabilidade, os processos de Markov, a simulação estocástica, o fator humano e a problemática do risco. São propostos três planos de estudos de investigação, a saber: (i) desenvolvimento e avaliação de soluções de segurança funcional para edifícios; (ii) métodos e critérios de segurança funcional para túneis rodoviários; (iii) desenvolvimento de bases para a avaliação da confiabilidade de planos de emergência e de sistemas de aviso de catástrofes. Finalmente apresenta-se um programa de formação pós-graduada onde são propostos planos de teses de doutoramento e de dissertações de mestrado relacionados com os planos de estudo anteriormente apresentados.
Year: 2018
Author(s): Palma, J.
Keywords: Fator humano; Sistemas automáticos; Sistema de segurança; Sistema de alarme; Segurança contra incêndios; Segurança de edifícios; Segurança de estruturas; Automação; Túnel rodoviário; Plano de emergência; Análise de risco
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