O principal objetivo deste artigo é apresentar o desenvolvimento de um tomógrafo ultrassônico que simula o monitoramento dinâmico da injeção de CO2 em um reservatório de hidrocarbonetos. É proposto o uso de tomografia ultrassônica para detectar mudanças na velocidade do som causadas por um corpo de prova dentro de um meio com escala reduzida, visando simular o monitoramento dinâmico em campo, uma vez que a injeção de CO2 também causa mudanças na velocidade do som no reservatório de hidrocarbonetos. O sistema de aquisição real simulado por este tomógrafo é composto por fontes acústicas espaçadas uniformemente ao longo de um poço aproximadamente vertical em paralelo a outro poço, perfurados em um campo de exploração de hidrocarbonetos, onde os receptores são dispostos uniformemente. O sinal acústico se propaga a partir de cada fonte e percorre o meio entre os poços até atingir os receptores no outro poço. A partir dos tempos de trânsito do sinal registrado nos receptores, pode-se estimar a velocidade de propagação do meio entre fontes e receptores. A imagem do subsolo é então estimada utilizando-se algoritmos de tomografia sísmica. Esta imagem é uma representação gráfica do campo de velocidades e permite identificar os contornos da pluma do CO2 injetado em reservatórios de hidrocarbonetos. Assim, pode-se automatizar o monitoramento contínuo da injeção de CO2 de modo a preservar a segurança da operação de campo contra vazamentos de CO2 indesejados e potencialmente letais.

The main goal of this paper is to present the development of an ultrasonic tomograph that simulates the dynamic monitoring of CO2 injection into a hydrocarbon reservoir. It is proposed the use of ultrasonic tomography to detect sound velocity changes caused by a phantom inside a small-scale medium, in order to simulate the dynamic monitoring on field, since CO2 injection also causes sound velocity changes in the hydrocarbon reservoir. The real acquisition system simulated by this tomograph is comprised by acoustic sources evenly spaced along an approximately vertical well in parallel to another well, both drilled in the oilfield, where the acoustic receivers are evenly spaced. The acoustic signal propagates from each source and crosses the medium between wells to reach the receivers in another well. From traveltimes recorded at receivers, one can estimate the sound propagation velocity of the medium between sources and receivers. The subsurface image is then estimated by use of seismic tomography methods. That image is a graphical representation of the sound velocity field and yields the identification of CO2 plume contour injected into hydrocarbons reservoirs. Thus, one can automate the CO2 injection monitoring in order to preserve the field operation safety against undesirable and potentially lethal CO2 leaks.

A realimentação da derivada de estados tem recebido grande atenção em tempos recentes, por ser uma alternativa à realimentação de estados e ser capaz de, exceto nos casos em que há pelo menos um pólo na origem, prover a conhecida alocação de pólos de um sistema linear invariante no tempo, que é uma das principais aplicações da realimentação de estados. Com base em procedimentos já consolidados para alocação de pólos por realimentação de estados utilizando a solução da equação de Lyapunov, são apresentados procedimentos análogos para realimentação da derivada de estados, e então apresentadas proposições análogas às aplicadas para realimentação de estados. Exemplos são então apresentados, comprovando a validade de tais procedimentos.

The state-derivative feedback has received great attention in recent times, for being an alternative to the state feedback and to be capable of, except in the cases where it has at least one pole in origin, to provide the known pole assignment of a linear time-invariant system, one of the main applications of the state feedback. On the basis of procedures already consolidated for pole assignment with state feedback using the solution of the Lyapunov type equation, analogous procedures are presented for state-derivative feedback, and then considered analogous propositions to the applicable ones for state feedback. Examples then are presented, proving the validity of such procedures.

Redução de ordem de modelos monovariáveis, de sistemas lineares invariantes no tempo, contínuos, descritos por uma função de transferência racional, é uma técnica amplamente difundida na simplificação de modelos, como forma de reduzir complexidade envolvida em análise e projeto. Um método simples para redução de ordem baseado na minimização da norma dos coeficientes do numerador do polinômio de erro é proposto, e diversos resultados apresentados demonstram a validade e o mérito da abordagem.

Model order reduction for linear-time invariant systems, SISO, given by a rational transfer function, is a well-known technique for model simplification, as a way to reduce complexity involved in analysis and design. A simple method for model order reduction by norm minimization of the error polynomial numerator coefficients is proposed, and many presented results show the validity and quality of this approach.

Este artigo trata do desenvolvimento e utilização de um Analisador de Espectro Lock-in Digital para estimar a velocidade de um motor de indução trifásico, de maneira não-invasiva, por meio de aquisição e processamento de uma das correntes de fase, sem a necessidade de intervenção física direta no motor. Um Analisador de Espectro Lock-in Digital utiliza o princípio do Amplificador Lock-in para freqüências espaçadas uniformemente, o qual implementa detecção sensível à fase, usada para medição de sinal de freqüência específica em condições adversas de ruído.

This article discusses the development and utilization of a Digital Lock-in Spectrum Analyzer to estimate the speed of a three-phase induction motor in a less invasive manner. The estimation of speed is obtained using acquisition and processing of one phase-current, without direct physical intervention on the motor. The Digital Lock-in Spectrum Analyzer uses Lock-in Amplifier principle at equally spaced frequencies. The Lock-in Amplifier implements phase-sensitive detection applied to measurement of signals under severe noise conditions.