Esta tese estuda a emissão de ruído de alta frequência em freios automotivos, conhecida como squeal. Para tanto, uma série de ensaios foram executados em sistemas de freio em um dinamômetro inercial. Foram colocados acelerômetros na pastilha e no caliper em três direções ortogonais, e foram testados dois diferentes tipos de sistemas de freio comerciais. Os ensaios revelaram que, durante os períodos silenciosos, o movimento vibratório da pastilha acontece tanto na direção tangencial radial quanto na direção radial no plano definido pelo disco, além da direção axial. Estas vibrações ocorrem de modo independente, não mostrando acoplamento entre os movimentos. Durante os períodos de emissão sonora intensa, os valores de vibração aumentam significativamente e ocorre o acoplamento dos movimentos nas direções tangencial e radial, que passam a apresentar sincronismo de fase e de frequência. O movimento da pastilha na direção radial é explicado pelos modos de vibração do disco, e pastilha e disco são tratados como dois osciladores fracamente acoplados. Para o tratamento de osciladores, utiliza-se o modelo de Kuramoto. O sincronismo, neste modelo, ocorre devido ao acoplamento entre os osciladores e devido à proximidade das frequências naturais de pastilha e disco. A aplicação do modelo nos sistemas ensaiados mostrou boa aderência aos dados experimentais. Finalmente, é proposta a utilização de um coeficiente adimensional de maneira a incluir no estudo dinâmico do sistema variáveis puramente tribológicas. / This paper studies friction induced high frequency noise in automotive brakes, known as squeal. Aiming this purpose, a series of experiments were performed using brake systems in an inertial dynamometer. Accelerometers were installed on pad and caliper, measuring in three orthogonal directions, in two different commercial brake systems. The tests showed that, during the silent runs, pad vibration happens in tangential and radial directions, besides the axial direction, considering the coordinate reference frame on the plane defined by the brake disc. These vibrations happen in an independent fashion, indicating no coupling between motions in different directions. During the squeal periods, however, vibration amplitudes increase sharply and phase and frequency synchronization between tangential and radial vibrations is observed, indicating vibration coupling. Pad movement in radial direction is caused by disc in-phase vibration mode. Pad and disc are treated as two harmonic oscillators according to Kuramoto model. In this model, synchronization is caused by weak coupling between pad and disc natural frequencies, due to frequency proximity. A numerical simulation of Kuramoto model was able to emulate the experimental data. Finally, a new non-dimensional coefficient is proposed in order to include in this dynamic model the influence of pure tribological effects.

Submitted by Alison França Queiroz da Costa (alisonfqc@gmail.com) on 2019-01-23T16:24:02Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_Alison_Franca.pdf: 3877983 bytes, checksum: 3ca6152176a6c8ec61d124d98c1623ee (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2019-01-28T12:25:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 costa_afq_me_ilha.pdf: 4321708 bytes, checksum: 13ff971f8fa75010bf9d693777aac778 (MD5) / Made available in DSpace on 2019-01-28T12:25:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 costa_afq_me_ilha.pdf: 4321708 bytes, checksum: 13ff971f8fa75010bf9d693777aac778 (MD5) Previous issue date: 2018-12-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Este trabalho desenvolveu um protótipo de um correlacionador de sinais aplicados a vazamento em tubulações de água aterrada. Para tal foi analisado o SoC Zynq, utilizando a placa Minized juntamente com um conversor analógico-digital, Pmod AD1, um módulo GPS, Pmod GPS, um clock em tempo real, Pmod RTCC e um modulo acelerômetro Pmod NAV. Nesta análise foram utilizados modelos criados no software Xilinx Vivado, baseados em Intellectual Property blocks, e o software Xilinx SDK. A partir dos modelos desenvolvidos foram realizados testes com o propósito de validar o sincronismo entre as placas. Inicialmente testou-se um modelo simples apenas utilizando a placa e o módulo Pmod AD1, sendo o teste realizado para verificar a resolução do relógio da placa Minized. Em seguida foi feito o experimento com a placa Minized e o Pmod RTCC visando o sincronismo entre as placas. Os testes de sincronismo foram finalizados utilizando-se o conjunto Minized, Pmod RTCC e Pmod GPS, que obteve bons resultados. Para a finalização da análise da correlação de sinais verificou-se a utilização do Pmod NAV para a aquisição de dados com testes em bancada, apresentando resultados experimentais satisfatórios. / This work developed a prototype of a signal correlator applied to leakage in buried water pipes. The Zynq SoC was analyzed using the Minized board together with an analog-to-digital converter, Pmod AD1, a module GPS, Pmod GPS, a real-time clock, Pmod RTCC and a Pmod NAV accelerometer module. For this analysis we used models created in the Xilinx Vivado software, based on Intellectual Property blocks, and the Xilinx SDK software. From the developed models tests were carried out in order to validate the synchronism between the boards. Initially, a simple model was tested using only the board and the module Pmod AD1, and the test was performed to verify the resolution of the Minized board's clock. Then the experiment was performed using the Minized board and the Pmod RTCC aiming the synchronism between the boards. In order to finalize the synchronization tests, we used the Minized set, Pmod RTCC and Pmod GPS, which presented good results. For the conclusion of the analysis of the correlation of signals, the use of the Pmod NAV for the data acquisition was verified and then benchmarked, presenting satisfactory experimental results. / FAPESP: 2016/24974-2 / CAPES: Código de Financiamento 001

Orientador: Ailton Akira Shinoda / Resumo: Este trabalho desenvolveu um protótipo de um correlacionador de sinais aplicados a vazamento em tubulações de água aterrada. Para tal foi analisado o SoC Zynq, utilizando a placa Minized juntamente com um conversor analógico-digital, Pmod AD1, um módulo GPS, Pmod GPS, um clock em tempo real, Pmod RTCC e um modulo acelerômetro Pmod NAV. Nesta análise foram utilizados modelos criados no software Xilinx Vivado, baseados em Intellectual Property blocks, e o software Xilinx SDK. A partir dos modelos desenvolvidos foram realizados testes com o propósito de validar o sincronismo entre as placas. Inicialmente testou-se um modelo simples apenas utilizando a placa e o módulo Pmod AD1, sendo o teste realizado para verificar a resolução do relógio da placa Minized. Em seguida foi feito o experimento com a placa Minized e o Pmod RTCC visando o sincronismo entre as placas. Os testes de sincronismo foram finalizados utilizando-se o conjunto Minized, Pmod RTCC e Pmod GPS, que obteve bons resultados. Para a finalização da análise da correlação de sinais verificou-se a utilização do Pmod NAV para a aquisição de dados com testes em bancada, apresentando resultados experimentais satisfatórios. / Abstract: This work developed a prototype of a signal correlator applied to leakage in buried water pipes. The Zynq SoC was analyzed using the Minized board together with an analog-to-digital converter, Pmod AD1, a module GPS, Pmod GPS, a real-time clock, Pmod RTCC and a Pmod NAV accelerometer module. For this analysis we used models created in the Xilinx Vivado software, based on Intellectual Property blocks, and the Xilinx SDK software. From the developed models tests were carried out in order to validate the synchronism between the boards. Initially, a simple model was tested using only the board and the module Pmod AD1, and the test was performed to verify the resolution of the Minized board's clock. Then the experiment was performed using the Minized board and the Pmod RTCC aiming the synchronism between the boards. In order to finalize the synchronization tests, we used the Minized set, Pmod RTCC and Pmod GPS, which presented good results. For the conclusion of the analysis of the correlation of signals, the use of the Pmod NAV for the data acquisition was verified and then benchmarked, presenting satisfactory experimental results. / Mestre

In the print industry for several segments and a segment of this is on printed sheet metal. This segment is the preparation of steel plates for the manufacture of cans of industry both for domestic use, as industrial. The treatment of steel is based on the application of varnishes and paints that protect the metal against rust and assists in the decoration and customization of the cans. This is done by machine known as appropriate machines coaters and lithographs. Basically identical in its structure, are composed of a truck for entry, intermediate mats, the machine itself, mats in and out of the oven and a wake of staples used to transport the sheets of steel in the oven for drying of products. Today most of the machines in that market segment is old and often driven only by an electric motor. The variation in velocity occurs through variable electromechanical and / or electromagnetic the process of timing and positioning of the sheet along the machine is done through mechanical systems of gears, reducers boxes, straps and transmission. Usually have large levels of defects present, forcing its shutdown for maintenance and still have relatively low rate of production compared to the more modern machines. The objective is to suggest the replacement of all mechanical transmission of a fully electronic system through the use of alternating current motors, inverters and frequency of Programmable Logic Controller (PLC) so that the system for timing and position is done by encoders attached to the PLC, ensuring the smooth functioning of the whole machine. Using this system, the rate of maintenance is reduced and the speed of the machine will be increased between 5% and 10%, ensuring greater production. / Na indústria de impressão há vários segmentos e um destes segmentos é o da impressão em folhas metálicas. Este segmento consiste na preparação das chapas de aço para a indústria de fabricação de latas tanto para uso doméstico, quanto industrial. O beneficiamento do aço tem por base a aplicação de vernizes e tintas que protegem o metal contra a ferrugem e auxilia na decoração e personalização das latas. Este processo é realizado por meio de máquinas apropriadas conhecidas como envernizadeiras e litografias. Basicamente idênticas em sua estrutura, são compostas de um empilhador de entrada, esteiras intermediárias, a máquina propriamente dita, esteiras de entrada e saída da estufa e ainda uma esteira de grampos usados para transportar as folhas de aço dentro da estufa para a secagem dos produtos. Hoje a maioria das máquinas existentes nesse segmento de mercado é antiga e, muitas vezes, acionadas por apenas um motor elétrico. A variação de velocidade se dá por meio de variadores eletromecânicos e/ou eletromagnéticos cujo processo de sincronismo e posicionamento da folha ao longo da máquina se dá através de sistemas mecânicos de engrenagens, caixas redutoras, correias e transmissões. Geralmente apresentam grandes índices de defeitos, obrigando o seu desligamento para a manutenção e ainda possuem velocidade de produção relativamente baixas, se comparadas com as máquinas mais modernas. O objetivo do trabalho é sugerir a substituição do conjunto de transmissão mecânica por um sistema totalmente eletrônico através do uso de motores de corrente alternada, inversores de freqüência e controlador lógico programável (CLP), de modo que o sistema de sincronismo e posição seja feito por encoders acoplados ao CLP, garantindo o bom funcionamento de toda a máquina. Com o uso deste sistema, o índice de manutenção é reduzido e a velocidade da máquina é aumentada entre 5% e 10%, garantindo uma maior produção.

Power system islanding is gaining increasing interest as a way to maintain power supply continuity. However, before this operation become viable, the technical challenges associated with its operation must first be addressed. A possible solution to one of these challenges, out-of synchronism reclosure, is by running the islanded system in synchronism with the mains whilst not being electrically connected. This concept, known as 'synchronous islanded operation' avoids the danger of out-of-synchronism reclosure of the islanded system onto the mains. The research in this thesis was based on the concepts presented in [1-3] and specifically applied to multiple-DG island scenarios. The additional control challenges associated with this scenario are identified and an appropriate control scheme, more suited for the operation of multiple-DG synchronous islands, is proposed. The results suggest that multiple-DG synchronous islanded operation is feasible, but a supervisory controller is necessary to facilitate the information exchange within the islanded system and enable stable operation.For maximum flexibility, the synchronous island must be capable of operating with a diversity of generation. The difficulties become further complicated when some or all of the generation consists of intermittent sources. The performance of the proposed control scheme in the presence of a significant contribution of renewable sources within the island is investigated. Two types of wind technologies were developed in PSCAD/EMTDC for this purpose, they are a fixed speed induction generator (FSIG) based wind farm and a doubly-fed induction generator (DFIG) based wind farm. The results show that although synchronous islanded operation is still achievable, the intermittent output has an adverse effect on the control performance, and in particular limits the magnitude of disturbances that can happen in the island without going beyond the relaxed synchronisation limits of ±60o.Energy storage is proposed as a way to reduce the wind farm power variation and improve phase controller response. A supplementary control is also proposed such that DFIG contributes to the inertial response. The potential of the proposed scheme (energy storage + supplementary control) is evaluated using case studies. The results show massive improvement to the load acceptance limits, even beyond the case where no wind farm is connected. The benefit of the proposed scheme is even more apparent as the share of wind generated energy in the island grows.

[pt] Com o advento da adoção de um padrão de TV digital interativa pelo Brasil, tem crescido o interesse pela análise das possíveis alternativas nas mais diversas áreas que compõem um sistema de TV digital. No caso do Brasil, NCL é a linguagem declarativa adotada para modelagem de aplicações interativas no Sistema Brasileiro de TV Digital Terrestre (ISDTV-T - International System for Digital TV). Nesse contexto, este trabalho apresenta a ferramenta Composer, um ambiente de autoria voltado para a criação de programas NCL para TV digital interativa. Da mesma forma como no editor HyperProp, no qual é baseado, no Composer as abstrações são definidas nos diversos tipos de visões que permitem simular um tipo específico de edição (estrutural, temporal, leiaute e textual). Essas visões funcionam de maneira sincronizada, a fim de oferecer um ambiente integrado de autoria. Além de ter sua interface gráfica e funcional remodelada, principalmente a visão temporal, problemas de representação e edição de objetos de mídia, relacionamentos de sincronismo entre objetos, dentre eles os relacionamentos interativos, e edição ao vivo são tratados. Em resumo, o sistema proposto visa facilitar e agilizar a criação de aplicações voltadas para TV digital abstraindo do autor toda, ou pelo menos parte da complexidade de se programar em NCL através desse ambiente de autoria. / [en] With the advent of adoption of an interactive digital TV standard by the Brazilian government, the interest for the analysis of possible alternatives in several areas that compose a digital TV system has increased. In the case of Brazil, NCL is the declarative language adopted for modeling interactive applications in the Brazilian Terrestrial Digital TV System (ISDTV-T - International System for Digital TV). In that context, this work presents Composer, an authoring tool to create NCL documents for interactive digital TV. In the same way that in the HyperProp editor, in which it is based, in Composer the abstractions are defined using views that allow to simulate a specific type of edition (structural, temporal, layout and textual). Those visions work in a synchronized way, in order to offer an integrated authoring tool. Besides having the user and the functional interface remodeled, mainly its temporal view, problems of representation and edition of media objects, relationship problems, amongst then the interactive relationships, and live edition are treated. In summary, the proposed system tries to make easier the creation of documents for digital TV abstracting from the author all, or at least some complexity of programming in NCL using this authoring tool.

Aplica-se a Teoria Qualitativa de Equações Diferenciais aos problemas de sincronismo de fase, associando às diversas regiões do espaço de parâmetros os tipos de atratores esperados. <p style=\"margin: 11px 0px;\">Três casos básicos são estudados: <ol type=\"i\" style=\"padding: 0px 40px\"> Malha de Sincronismo de fase Autônoma de 2ª Ordem Modulação em Frequência Acidental em Malha de Sincronismo de Fase de 2ª Ordem Malha de Sincronismo de Fase Autônoma de 3ª Ordem <p style=\"margin: 11px 0px;\">No caso (i), usando resultados clássicos da teoria de sistemas dinâmicos, discute-se os pontos de equilíbrio e os ciclos limite. <p style=\"margin: 11px 0px;\">No caso (ii), usando o método de Melnikov propõem-se critérios para previsão de aparecimento de atratores caóticos.<p style=\"margin: 11px 0px;\">No caso (iii), usando o teorema de bifurcações de Hopf, a estabilidade dos pontos de equilíbrio e a formação dos ciclos limite são analisadas / The Qualitative Theory of Differential Equations is applied to the phaselock problems, and the several parameters space regions are associated to the expected attractors. <p style=\"margin: 11px 0px;\">Three basic cases are studied: <ol type=\"i\" style=\"padding: 0px 40px\"> Autonomous Second Order Phaselock Loop Accidental Frequency Modulation on Second Orer Phaselock Loop Autonomous Third Order Phaselock Loop <p style=\"margin: 11px 0px;\">In case i), using classical results of dynamical systems theory, the equilibrium points and limit cycles are analyses. <p style=\"margin: 11px 0px;\">In case ii), the Melnikov technique gives some criteria for chaotic attractors.<p style=\"margin: 11px 0px;\">In case iii), Hopf bifurcation theorem provides propositions about equilibrium points and limit cycles.

O presente trabalho propõe-se a oferecer respostas à questão de como a informação é preservada num sistema, focalizando-se na distinção entre os papéis desempenhados pelos constituintes elementares e pelos estruturais na preservação da memória desse sistema. Os sistema simulados circunscreveram-se a malhas, com diferentes graus de regularidade, compostas pelo acoplamento de osciladores não-lineares que apresentam comportamento coerente no estado de equilíbrio. Malhas de Sincronismo de Fase, também conhecidas por PLLs (Phase Locked Loops), foram adotadas como elementos constituintes básicos dos sistemas analisados. Para tanto, utilizou-se a plataforma de cálculo MATLAB-SIMULINK, acompanhando-se as evoluções dos diversos sistemas e de seus parâmetros dinâmicos associados, possibilitando o estabelecimento da correspondência entre os valores dos referidos parâmetros dinâmicos com parâmetros gráficos \"sensíveis\" à estrutura das malhas. Os resultados obtidos indicam a coexistência/cooperação das componentes estrutural e elementar na determinação dos valores dos parâmetros dinâmicos no estado de equilíbrio do sistema. No entanto, evidencia-se que tais componentes apresentam importâncias distintas na determinação dos diferentes parâmetros dinâmicos. / This work was conceived aiming to present some answers to how the information is preserved in a system. The focus was laid on the distinction between the tasks played by the elementary components and the structure of the system. The simulated systems were composed by coupled oscillators, more precisely by PLLs (Phase Locked Loops), arranged in networks of different regularities. Simulations were performed using Matlab-Simulink software to build a correlation between the final state dynamical parameters of the system and its degree of regularity. Results show the influence of both elementary and structural components on the system attained state. However the responses of characteristics parameters of the system to changes in the regularity of the structured network may greatly differ from one parameter to another. This behavior may suggest different strategies to preserve information of the system according to the information to be kept.

Atualmente tem aumentando o interesse na aplicação de sistemas caóticos no âmbito das telecomunicações. Esses sistemas apresentam certas peculiaridades, como geração de sinais com amplo espectro de freqüências e baixa correlação cruzada, o que os tornam altamente robustos para aplicação em esquemas de modulação caótica. Dentre tais esquemas, há aqueles em que a detecção é realizada utilizando alguma técnica de sincronismo. Neste trabalho, um circuito caótico é apresentado e sua performance é analisada. As técnicas de sincronismo Pecora-Carroll e sincronização por realimentação de erro são aplicadas ao circuito caótico apresentado. Utilizando este circuito caótico, são sugeridas as seguintes aplicações: um cifrador caótico e um sistema análogo ao spread spectrum. Os dois sistemas são implementados eletronicamente. Além disso, a avaliação da performance de cada sistema é realizada com o auxílio da técnica do diagrama de olho. / Nowadays it is increasing the interest in the application of the chaotic systems in the ambit of the telecommunications. These systems introduce some peculiarities, such as generation of wideband signals with low crosscorrelation, those characteristics make the systems strongly robust to application on chaotic modulation schemes. Among such schemes, there are ones where the detection is realized using techniques of synchronization. In this work, a chaotic circuit is introduced and its performance is evaluated. The Pecora-Carroll synchronization and error-feedback synchronization are applied on the chaotic circuit introduced. Using this chaotic circuit, the following applications are suggested: a chaotic cipher and a spread spectrum system. The two systems are implemented electronically. Besides, the performance of each system is evaluated using the eye pattern technique.

Atualmente tem aumentando o interesse na aplicação de sistemas caóticos no âmbito das telecomunicações. Esses sistemas apresentam certas peculiaridades, como geração de sinais com amplo espectro de freqüências e baixa correlação cruzada, o que os tornam altamente robustos para aplicação em esquemas de modulação caótica. Dentre tais esquemas, há aqueles em que a detecção é realizada utilizando alguma técnica de sincronismo. Neste trabalho, um circuito caótico é apresentado e sua performance é analisada. As técnicas de sincronismo Pecora-Carroll e sincronização por realimentação de erro são aplicadas ao circuito caótico apresentado. Utilizando este circuito caótico, são sugeridas as seguintes aplicações: um cifrador caótico e um sistema análogo ao spread spectrum. Os dois sistemas são implementados eletronicamente. Além disso, a avaliação da performance de cada sistema é realizada com o auxílio da técnica do diagrama de olho. / Nowadays it is increasing the interest in the application of the chaotic systems in the ambit of the telecommunications. These systems introduce some peculiarities, such as generation of wideband signals with low crosscorrelation, those characteristics make the systems strongly robust to application on chaotic modulation schemes. Among such schemes, there are ones where the detection is realized using techniques of synchronization. In this work, a chaotic circuit is introduced and its performance is evaluated. The Pecora-Carroll synchronization and error-feedback synchronization are applied on the chaotic circuit introduced. Using this chaotic circuit, the following applications are suggested: a chaotic cipher and a spread spectrum system. The two systems are implemented electronically. Besides, the performance of each system is evaluated using the eye pattern technique.