[pt] A presente dissertação de mestrado tem por objetivo discutir as bases conceituais e definir os critérios para instalação de um sistema de medição centralizada de energia elétrica na Baixada Fluminense, área de concessão da concessionária de energia do Rio de Janeiro (Light). O estudo estima o consumo de energia e o faturamento médio que resulta da instalação proposta em substituição ao sistema de medição tradicionalmente instalado. A localidade do estudo foi definida tendo em vista o elevado índice de perdas e a vulnerabilidade da rede elétrica exposta à comunidade. Dentre os preceitos metodológicos o trabalho inclui uma revisão bibliográfica da literatura sobre sistemas de medição de energia elétrica e estudo do perfil socioeconômico da região selecionada. O impacto da mudança tecnológica proposta no consumo foi avaliado estatisticamente com base no teste não paramétrico de Wilcoxon. Com base em dados reais de alguns municípios da região, o trabalho inclui também uma análise do comportamento do consumo antes e depois de a alternativa tecnológica ser implementada. / [en] The objective of this research is to discuss the conceptual basis and define the criteria for the installation of a Centralized measurement system in the Baixada Fluminense, concession area of the electricity utility of Rio de Janeiro (Light). The study estimates the energy consumption and the average revenue that results from the implementation of the proposed facility to replace the traditional measurement system in place. The sub area of concession selected was defined based on the following two characteristics: area associated with high rate of electricity losses and vulnerability of the power grid exposed to the community. The methodology used to develop the work included a literature review on systems of electricity metering and a study of the socioeconomic profile of the selected region. The impact of the proposed technological change on the energy consumption was statistically evaluated based on the nonparametric Wilcoxon test. Based on real data from municipalities located in the region, an analysis of energy consumption behavior was carried out before and after the technology alternative was implemented.

This thesis describes the design of the active load for adjusting the maximum power point of PV module and the module loaded with the defined parameters for measuring the effectiveness and identifying the characteristics of the PV module.

Magnetisch-induktive Techniken finden seit langer Zeit viele Anwendungsfelder in der Medizin, Sicherheitstechnik und der Industrie. Obwohl die technischen Grundlagen seit vielen Jahrzehnten bekannt sind, werden auf Basis detaillierter Analysen spezielle Lösungsansätze verfolgt, die neuartiges Anwendungspotential erschließen sollen. Dazu dienen verbesserte Werkzeuge wie Computersimulationen und analytische Berechnungen sowie neu kombinierte Methoden und Aufbauten aus Leistungselektronik und Signaldetektion. Die Vorteile magnetisch-induktiver Techniken sind dabei u.a., dass sie das Prüfobjekt nicht schädigen, berührungslos arbeiten, robust gegenüber Verschmutzungen und einfach im Aufbau sind. Ein Nachteil dieser Technik ist die unzureichende Auflösung von feinen Strukturen. In der aktuellen Forschung und Entwicklung werden unterschiedliche Spulenanordnungen zur Anwendung in industriellen und medizinischen Fragestellungen untersucht und optimiert. Thema dieser Arbeit ist es, durch Verbesserung der Spuleneigenschaften, neue Anwendungsbereiche für die zerstörungsfreie Materialprüfung zu erschließen. Es wird eine Methode vorgestellt, die Eigenschaften magnetisch-induktiver Tastspulen zu verbessern und so den Aufwand bei der Signalverarbeitung zur Rekonstruktion im Rechner zu reduzieren sowie die Auflösung zu erhöhen. Dazu werden zwei Spulenanordnungen, Transmissions - Tastspulen und Gradiometer - Tastspulen, vergleichend gegenübergestellt und ihre technischen Grenzen aufgezeigt. / Magneto-inductive techniques are found in many fields of application areas so in medicine, security technology and industry. Although the technical basis has been known for many decades, special solutions are pursued on the basis of detailed analysis that should open new application potential. These are enhanced tools such as computer simulations, analytical calculations, new combined methods and structures of power electronics and signal detection. The advantages of magneto-inductive techniques are that they do not damage the test object, are contactless, robust against dirt and simple in construction. A disadvantage of this technique is the insufficient resolution of fine structures. In current research and development different coil assemblies are investigated in industrial and medical applications. The aim of this work is to improve the coil properties by changing geometric constructions and current patterns of the coils, in order to allow a sharper localization of objects in space and to tap new application areas for non-destructive testing. A method to improve the properties of magneto-inductive coils and thus to reduce the effort in signal processing and image reconstruction as well as to increase the resolution is presented. Two different coil assemblies, gradiometer – coils and transmission – coils, are compared and their technical limits shown.

[pt] O sistema de medição de desempenho (SMD) é tido como uma ferramenta fundamental que colabora diretamente na avaliação e alcance dos objetivos estratégicos e excelência da gestão da cadeia de suprimentos. No cenário de constantes mudanças nos ambientes de negócios, muitas empresas vêm direcionando esforços no desenvolvimento de novos projetos, revisões e adequações dos seus SMD, assim como no uso eficiente dessa ferramenta de gestão. No entanto, muitas organizações se deparam com dificuldades inesperadas durante esta tarefa. Aprimorar o entendimento dos fatores que afetam o sucesso do SMD pode permitir que os profissionais estejam melhor preparados e mais responsivos durante a aplicação do SMD, obtendo estratégias mais eficazes e melhor direcionamento de recursos. Esta dissertação apresenta um estudo de caso múltiplo, a partir da análise de três iniciativas de medição de desempenho aplicadas à cadeia de suprimentos de petróleo e derivados de uma única empresa. É adotada uma abordagem do ciclo de vida completo – projeto, implementação e uso/revisão – na identificação dos fatores críticos que afetaram o sucesso desses SMD. Como resultado da pesquisa, uma lista de fatores críticos de sucesso e barreiras para a aplicação de um SMD foi obtida empiricamente e confrontada com achados anteriores da literatura. Desta lista, foi proposto um guia prático para avaliação dos SMD que se recomenda que seja utilizado pelas organizações a cada desenvolvimento ou revisão de um SMD, a fim de obter um melhor conhecimento dos desafios a serem superados em todo o ciclo de vida dos SMD das cadeias de suprimentos. O resultado do estudo de caso sugere que houve um aprendizado organizacional na maneira de lidar com os fatores críticos que afetam os SMD a cada iniciativa aplicada. / [en] The performance measurement system (PMS) is considered as a fundamental tool that collaborates directly in the evaluation and achievement of the strategic objectives and excellence of the supply chain management. In the scenario of constant changes in business environment, many companies has been directing efforts to develop new projects, reviews and adjustments of their PMSs, as well as in the efficient use of this management tool. However, many organizations are faced with unexpected difficulties during this task. Improving understanding of the factors that affect the success of PMS can enable practitioners to be better prepared and more responsive during their application, achieving more effective strategies and better resource allocation. This dissertation presents a multiple case study, from the analysis of three performance measurement initiatives applied to the petroleum and oil derivates supply chain of a single company. A complete lifecycle approach – design, implementation and use / review – is adopted to identify the critical factors that have affected the success of these PMS. As a result of the research, a list of critical success factors and barriers to the application of a PMS was obtained empirically and compared with previous findings from the literature. From this list, a practical guideline for evaluation of PMS has been proposed, which is recommended to be used by organizations for each PMS development or review, in order to gain a better understanding of the challenges to be overcome throughout the supply chain PMS life cycle. The outcome of the case study suggests that there has been organizational learning in dealing with the critical factors affecting the PMSs from each applied initiative.

[pt] Sistemas de Medição de Desempenho (SMD) são amplamente estudados por meio de trabalhos teóricos e práticos. No âmbito de trabalhos práticos, é identificado na literatura uma carência de estudos empíricos que englobem a etapa de implementação. Já os estudos que abordam tal etapa relatam diversas barreiras, o que corrobora com a necessidade de considerar a etapa piloto antes da implementação completa. Essa dissertação de mestrado tem como objetivo: propor um framework conceitual com diretrizes para o redesenho de SMD já existentes comtemplando formalmente uma etapa piloto e realizar o redesenho de um SMD através da utilização de um estudo empírico utilizando o framework conceitual proposto. Além redesenhar o processo e avaliar as barreiras enfrentadas em sua implantação, a dissertação fornece uma avaliação da forma com que a etapa piloto introduzida conseguiu mitigar os riscos mapeados na literatura. / [en] Performance Measurement Systems (PMS) are extensively studied through theoretical and practical work. In the scope of practical work, a lack of empirical studies concerning the implementation stage is identified in the literature. The studies that approach this stage report several barriers, which corroborates with the need to consider the pilot stage before full implementation. This dissertation aims to: propose a conceptual framework with guidelines for the redesign of existing PMS by formally contemplating a pilot phase and carry out the redesign of an PMS through the use of an empirical study using the proposed conceptual framework. In addition to redesigning the process and evaluating the barriers faced in its implementation, the dissertation provides an evaluation of the way in which the pilot stage introduced managed to mitigate the risks mapped in the literature.

[pt] Embora o tema Sistema de Medição de desempenho – SMD venha sendo objeto de muitos estudos por acadêmicos e práticos, a literatura acadêmica ainda carece de estudos que abordem, de forma específica, cada fase do ciclo de vida do SMD. O mesmo se reflete na indústria, onde são feitos grandes esforços nas fases de desenho e implantação e verifica-se menos atenção na fase de revisão. Nesse contexto, esta dissertação tem a proposta de apresentar um framework hábil para ser aplicado em revisões de SMD. Posteriormente, este estudo também se propôs a relatar um estudo de caso de revisão de SMD numa cadeia de suprimentos no setor de óleo e gás. Como produto final, apresenta-se o framework e uma nova lista de indicadores que está em fase de estudo para implantação na empresa estudada. / [en] Although the subject Performance Measurement System (PMS) has been the subject of many academic and practical studies, the academic literature still lacks studies that specifically address each phase of the PMS life cycle. The same is reflected in the industry, where there are major efforts in the design and deployment phases and less attention in the review phase. In this context, this dissertation proposes to present a framework that can be applied to PMS reviews. Subsequently, this paper also proposed to report a case study of PMS revision in an oil and gas supply chain. As final product, the framework is presented and a new list of indicators is being studied for implementation in the company studied.

Made available in DSpace on 2016-04-25T18:40:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luiz Carlos do Espirito Santo Moco.pdf: 1377970 bytes, checksum: 862a7ffbb10197d54d85df88d0b04aef (MD5) Previous issue date: 2007-06-12 / The aim of this work is to propose an evaluation model as a way to support the management of a non profit higher education institution, based on the indicators of performance, by using the BSC Balanced Scorecard, aiming to guarantee that the strategies and the actions which they unfold from are lined up with its mission and vision. This whole work was visualized through a context where big challenges were presented in the last decades for the management of organizations in general. Strong competition, among other factors, has motivated studies and researches about business management models for companies, including the nonprofit ones. The market related to private higher education in Brazil has experienced a strong offer expansion as a result of the perception of business opportunities in this area. Therefore, the management of higher education institutions represents a challenge to their directors, in particular the management of the private and nonprofit ones. The characteristics of such institutions demand the adaptation of the management model to the characteristics of a very competitive and distinct market regulated by the government. The starting point of this work was the review of the bibliography about the performance measurement theme. Through case study, quantitative and qualitative researches, the current management model of the institution was identified. From this point on, it was possible to identify the necessities of the institution and compare them with the performance measurement models studied. At this stage, it was possible to relate theory and practice and identify the methodology of the group on focused and choose the performance measurement model to be proposed as a management support. It was proposed a performance measurement model based on Balanced Scorecard. Five perspectives were created and the strategic objectives and the performance indicators were linked to them. With the proposition of the cause and effect relations between strategic objectives and the Strategic Map of the institution, which allow us to line up the objectives with the definite strategies, we presented the results, which served as a basis for the fulfillment of the objective of this work / Instituição de Ensino Superior sem Fins Lucrativos, baseado em indicadores de desempenho, utilizando o BSC Balanced Scorecard, visando garantir que as estratégias e as ações que delas se desdobrarem estejam alinhadas com a sua missão e visão. Todo este trabalho foi visualizado através de um contexto, onde grandes desafios foram apresentados a partir das últimas décadas para a gestão das organizações em geral. O acirramento da concorrência, entre outros aspectos, têm incentivado cada vez mais estudos e pesquisas a cerca dos modelos de gestão das empresas , incluindo as sem fins lucrativos. E também o mercado de educação superior privada no Brasil tem experimentado forte expansão da oferta, decorrente da percepção de oportunidades de negócio nesta área. Assim, a gestão de Instituições de Ensino Superior em particular, as privadas e sem fins lucrativos, tem representado um desafio para seus gestores. As características dessas organizações exigem a adaptação do modelo de gestão às características de um mercado fortemente concorrencial, regulado pelo Estado e bastante diferenciado. Como ponto inicial do trabalho, partiu-se de uma revisão bibliográfica acerca do tema medição de desempenho. Com o estudo de caso procurou-se a identificação do atual modelo de gestão da instituição, por meio de pesquisas qualitativas e quantitativas. A partir disso foi possível identificar as necessidades da instituição e cruzá-las com os modelos de medição de desempenho estudados. Nesta etapa foi possível relacionar teoria e prática e identificar a metodologia do grupo focado, apartir daí escolher o modelo de medição de desempenho a ser proposto como apoio à gestão. Na sequencia é proposto um modelo de medição de desempenho, baseado no Balanced Scorecard. Foram criadas cinco perspectivas, os objetivos estratégicos e os indicadores de desempenho a eles vinculados. Com a proposição das relações de causa-e-efeito entre os objetivos estratégicos e o Mapa Estratégico da instituição, que permitem alinhar os objetivos às estratégias definidas, foram apresentados os resultados obtidos que serviram de base para o cumprimento do objetivo deste trabalho

Les communications futures pour les applications civiles et militaires utilisent des signaux modulés complexes large bande qui seront émis à travers des amplificateurs de puissance multivoie de type DOHERTY qui devront avoir des performances en puissance, rendement, OBO et largeur de bande qui constituent aujourd’hui un véritable défi à relever. Pour ce faire les concepteurs ont besoin d’outils de caractérisation temporelle permettant la mesure normalisées et l’optimisation des tensions et courants aux accès des dispositifs non linéaires sous pointes ou connectorisés. Ce travail de thèse a permis de mettre en œuvre cet outil de caractérisation temporelle qui a été utilisé pour répondre à des besoins spécifiques pour la modélisation de transistor, pour l’optimisation de leur fonctionnement en termes de stabilité impulsion à impulsion, pour la recherche des conditions optimales de leur fonctionnement dans un amplificateur de type Doherty. Pour cette mise en œuvre une modélisation mathématique des échantillonneurs a été réalisée pour évaluer leurs performances et choisir le mieux adapté à la mesure temporelle RF. Des procédures d’étalonnages rigoureuses ont été développées pour obtenir simultanément des formes d’ondes temporelles calibrées à spectre très large (Basse fréquences jusqu’aux Hyperfréquences). / The future communications for civil and military applications will use complex wideband modulated signals to be transmitted through multi-channel DOHERTY power amplifiers which should have high performance in terms of power, efficiency, OBO, and bandwidth. In order to meet these stringent requirements, designers need time-domain characterization tools for calibrated measurements and for optimizing voltages and currents at both ports of non-linear connectorized or on-wafer devices. This work successfully implements time-domain characterization tools used to meet specific needs for transistor modeling, to optimize their operation in terms of pulse to pulse stability, and to search optimal conditions of their operation modes in a Doherty power amplifier. For this implementation, mathematical modeling is performed to evaluate sampler’s performances in terms of time-domain sampling efficiency in order to choose the best suited sampling architecture for RF time-domain measurements. Rigorous calibration procedures have been developed to obtain simultaneously full time-domain calibrated waveforms (from low Frequencies to Microwave frequencies).

The automotive safety company Veoneer are producers of high end driver visual assistance systems, but the knowledge about the absolute accuracy of their dynamic calibration algorithms that estimate the vehicle’s orientation is limited. In this thesis, a novel measurement system is proposed to be used in gathering reference data of a vehicle’s orientation as it is in motion, more specifically the pitch and roll angle of the vehicle. Focus has been to estimate how the uncertainty of the measurement system is affected by errors introduced during its construction, and to evaluate its potential in being a viable tool in gathering reference data for algorithm performance evaluation. The system consisted of three laser distance sensors mounted on the body of the vehicle, and a range of data acquisition sequences with different perturbations were performed by driving along a stretch of road in Linköping with weights loaded in the vehicle. The reference data were compared to camera system data where the bias of the calculated angles were estimated, along with the dynamic behaviour of the camera system algorithms. The experimental results showed that the accuracy of the system exceeded 0.1 degrees for both pitch and roll, but no conclusions about the bias of the algorithms could be drawn as there were systematic errors present in the measurements. / Bilsäkerhetsföretaget Veoneer är utvecklare av avancerade kamerasystem inom förarassistans, men kunskapen om den absoluta noggrannheten i deras dynamiska kalibreringsalgoritmer som skattar fordonets orientering är begränsad. I denna avhandling utvecklas och testas ett nytt mätsystem för att samla in referensdata av ett fordons orientering när det är i rörelse, mer specifikt dess pitchvinkel och rollvinkel. Fokus har legat på att skatta hur osäkerheten i mätsystemet påverkas av fel som introducerats vid dess konstruktion, samt att utreda dess potential när det kommer till att vara ett gångbart alternativ för att samla in referensdata för evaluering av prestandan hos algoritmerna. Systemet bestod av tre laseravståndssensorer monterade på fordonets kaross. En rad mätförsök utfördes med olika störningar introducerade genom att köra längs en vägsträcka i Linköping med vikter lastade i fordonet. Det insamlade referensdatat jämfördes med data från kamerasystemet där bias hos de framräknade vinklarna skattades, samt att de dynamiska egenskaperna kamerasystemets algoritmer utvärderades. Resultaten från mätförsöken visade på att noggrannheten i mätsystemet översteg 0.1 grader för både pitchvinklarna och rollvinklarna, men några slutsatser kring eventuell bias hos algoritmerna kunde ej dras då systematiska fel uppstått i mätresultaten.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The basic concept of impedance-based structure health monitoring is measuring the variation of the electromechanical impedance of the structure as caused by the presence of damage by using patches of piezoelectric material bonded on the surface of the structure (or embedded into). The measured electrical impedance of the PZT patch is directly related to the mechanical impedance of the structure. That is why the presence of damage can be detected by monitoring the variation of the impedance signal. In order to quantify damage, a metric is specially defined, which allows to assign a characteristic scalar value to the fault. This study initially evaluates the influence of environmental conditions in the impedance measurement, such as temperature, magnetic fields and ionic environment. The results show that the magnetic field does not influence the impedance measurement and that the ionic environment influences the results. However, when the sensor is shielded, the effect of the ionic environment is significantly reduced. The influence of the sensor geometry has also been studied. It has been established that the shape of the PZT patch (rectangular or circular) has no influence on the impedance measurement. However, the position of the sensor is an important issue to correctly detect damage. This work presents the development of a low-cost portable system for impedance measuring to automatically measure and store data from 16 PZT patches, without human intervention. One fundamental aspect in the context of this work is to characterize the damage type from the various impedance signals collected. In this sense, the techniques of artificial intelligence known as neural networks and fuzzy cluster analysis were tested for classifying damage of aircraft structures, obtaining satisfactory results. One last contribution of the present work is the study of the performance of the electromechanical impedance-based structural health monitoring technique to detect damage in structures under dynamic loading. Encouraging results were obtained for this aim. / O conceito básico da técnica de integridade estrutural baseada na impedância tem a ver com o monitoramento da variação da impedância eletromecânica da estrutura, causada pela presença alterações estruturais, através de pastilhas de material piezelétrico coladas na superfície da estrutura ou nela incorporadas. A impedância medida se relaciona com a impedância mecânica da estrutura. A partir da variação dos sinais de impedância pode-se concluir pela existência ou não de uma falha. Para quantificar esta falha, métricas de dano são especialmente definidas, permitindo atribuir-lhe um valor escalar característico. Este trabalho pretende inicialmente avaliar a influência de algumas condições ambientais, tais como os campos magnéticos e os meios iônicos na medição de impedância. Os resultados obtidos mostram que os campos magnéticos não tem influência na medição de impedância e que os meios iônicos influenciam os resultados; entretanto, ao blindar o sensor, este efeito se reduz consideravelmente. Também foi estudada a influencia da geometria, ou seja, do formato do PZT e da posição do sensor com respeito ao dano. Verificou-se que o formato do PZT não tem nenhuma influência na medição e que a posição do sensor é importante para detectar corretamente o dano. Neste trabalho se apresenta o desenvolvimento de um sistema de medição de impedância de baixo custo e portátil que tem a capacidade de medir e armazenar a medição de 16 PZTs sem a necessidade de intervenção humana. Um aspecto de fundamental importância no contexto deste trabalho é a caracterização do dano a partir dos sinais de impedância coletados. Neste sentido, as técnicas de inteligência artificial conhecidas como redes neurais e análises de cluster fuzzy, foram testadas para classificar danos em estruturas aeronáuticas, obtendo resultados satisfatórios para esta tarefa. Uma última contribuição deste trabalho é o estudo do comportamento da técnica de monitoramento de integridade estrutural baseado na impedância eletromecânica na detecção de danos em estruturas submetidas a carregamento dinâmico. Os resultados obtidos mostram que a técnica funciona adequadamente nestes casos. / Doutor em Engenharia Mecânica