Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-05-09T13:41:32Z No. of bitstreams: 1 marconymeneguellialhadas.pdf: 1407717 bytes, checksum: 0539709bf3e653cb56d1b0e6407ab500 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-06-08T15:56:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marconymeneguellialhadas.pdf: 1407717 bytes, checksum: 0539709bf3e653cb56d1b0e6407ab500 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-08T15:56:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marconymeneguellialhadas.pdf: 1407717 bytes, checksum: 0539709bf3e653cb56d1b0e6407ab500 (MD5) Previous issue date: 2015-03-02 / Este trabalho traz uma proposta diferente para o ensino de logaritmos no nível médio. De maneira distinta da abordagem usual, que trata os logaritmos como expoente, apresentamos uma abordagem geométrica, focada no conceito de áreas, destacando pontos que muitas vezes são deixados de lado. Traz ainda aplicações e implicações que, à luz desta nova rota, tornam-se simples, ou pelo menos mais palpáveis, para professores e alunos, além de atividades sugeridas que envolvem o uso do software Geogebra. / This work brings a different proposal for the teaching of logarithms at the medium level. Differently from the usual approach, which treats the logarithms as exponent, we present a geometric approach, focused on the concept of areas, highlighting points that are often left out. It also brings applications and implications that,in light of this new route, become simple, or at least more tangible for teachers and students, and suggested activities that involve the use of GeoGebra software.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2015-12-09T16:52:41Z No. of bitstreams: 1 marconymeneguellialhadas.pdf: 1407717 bytes, checksum: 0539709bf3e653cb56d1b0e6407ab500 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2015-12-10T14:00:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marconymeneguellialhadas.pdf: 1407717 bytes, checksum: 0539709bf3e653cb56d1b0e6407ab500 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-10T14:00:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marconymeneguellialhadas.pdf: 1407717 bytes, checksum: 0539709bf3e653cb56d1b0e6407ab500 (MD5) Previous issue date: 2015-03-02 / Este trabalho traz uma proposta diferente para o ensino de logaritmos no nível médio. De maneira distinta da abordagem usual, que trata os logaritmos como expoente, apresentamos uma abordagem geométrica, focada no conceito de áreas, destacando pontos que muitas vezes são deixados de lado. Traz ainda aplicações e implicações que, à luz desta nova rota, tornam-se simples, ou pelo menos mais palpáveis, para professores e alunos, além de atividades sugeridas que envolvem o uso do software Geogebra. / This work brings a different proposal for the teaching of logarithms at the medium level. Differently from the usual approach, which treats the logarithms as exponent, we present a geometric approach, focused on the concept of areas, highlighting points that are often left out. It also brings applications and implications that,in light of this new route, become simple, or at least more tangible for teachers and students, and suggested activities that involve the use of GeoGebra software.

Este trabalho propõe investigar o significado da abordagem geométrica para o estudo das funções, e certificar-se de como ela pode contribuir para a aquisição de competências em outras áreas do conhecimento. Para tanto foram realizadas entrevistas com professores de outras áreas do conhecimento, além da aplicação de atividades a uma turma do primeiro ano do Ensino Médio. Dos professores foram ouvidos relatos de como os gráficos de funções se apresentam em suas disciplinas, a habilidade dos alunos em lidar com esses gráficos e de como seria possível sanar possíveis dificuldades. Aos alunos foram aplicadas atividades que constam nos livros didáticos de outras disciplinas, a saber, Física, Química, Geografia, Biologia e Sociologia, com as devidas adaptações aos estudo do conceito de função. O que nos permitiu avaliar a compreensão e assimilação dos conteúdos. Os resultados nos leva a ressaltar a importância da abordagem geométrica das funções, não só no estudo da Matemática, como também, na relação dessa com outras disciplinas. / This work proposes to investigate the meaning of the geometric approach for the study of the functions, and to make sure how it can contribute to the acquisition of competences in Other areas of knowledge. For that purpose, an interview was conducted with teachers from other areas of knowledge, besides the application of activities to a class of the first year of High School. From the teachers were heard reports of how the function graphs present themselves in their disciplines,the students’ ability to give you these graphs, and how you could remedy possible difficulties. Activities were applied to students Which are included in textbooks of other disciplines, namely Physics, Chemistry, Geography, Biology and Sociology, with appropriate adaptations to the study of the concepts of functions.The results lead us to emphasize the importance of the geometric approach of functions, not only in the study of Mathematics, but also in the relation of this with other disciplines.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-23T19:25:12Z No. of bitstreams: 1 ADALÍCIO UZÊDA ANTUNES JÚNIOR – DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2017.pdf: 2872926 bytes, checksum: 53d4bd9abb8c52ee8228b9012ac0d7d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-23T19:25:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ADALÍCIO UZÊDA ANTUNES JÚNIOR – DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2017.pdf: 2872926 bytes, checksum: 53d4bd9abb8c52ee8228b9012ac0d7d1 (MD5) Previous issue date: 2017-09-29 / A abordagem geométrica da análise de operabilidade de processos é uma técnica importante para auxiliar a viabilidade operacional de um projeto. Tal técnica permite otimizar o desempenho de um sistema de modo a atingir as especificações desejadas. A ferramenta possibilita avaliar quais são as condições mais adequadas que o processo pode estar submetido e qual o impacto que perturbações podem gerar no sistema. Através de regiões desejáveis e alcançáveis para as variáveis de processo, é possível determinar o Índice de Operabilidade, que se apresenta como parâmetro para indicar maior tendência das repostas do sistema alcançarem os valores almejados. Para aplicação da análise de operabilidade utilizou-se a modelagem matemática considerando balanço de massa e energia e os recursos geométricos da Multi-Parametric Toolbox 3.0 do MATLAB®. Foram adotados 2 sistemas para análise, tanque de mistura e reator CSTR, onde foi possível acompanhar o comportamento dos dois sistemas para o regime estacionário e condição dinâmica para o reator CSTR. Além disso, foi possível aplicar estratégias de controle clássica PI e avançada GMC para monitorar o processo. A análise do estado estacionário permitiu obter as condições operacionais para os sistemas de tanque de mistura e reator CSTR através da obtenção da RAVS e RDVS de cada caso, e além disso, a avaliação do calor gerado e removido para sistema reacional. Foi aplicada a atualização dinâmica das regiões do estado estacionários com possibilidade de obtenção do Índice de Operabilidade ao longo de cada instante do processo. Tal fato demonstra-se como uma inovadora aplicação da ferramenta e permite avaliação em tempo real do comportamento do processo. Os resultados proporcionados pela aplicação da técnica confirmam-na como promissora por possibilitar a simulação de diversas condições operacionais e decidir faixas de operação mais viáveis para as variáveis de processo. / The geometric approach of process operability analysis is an important technique to improve the operational feasibility of a project. Such technique allows optimizing the performance of a system in order to achieve the desired specifications. The tool allows to evaluate what are the most suitable conditions the process may be subjected and which can generate impact disturbances in the system Through desirable and achievable regions for the process variables, you can determine the operability Index, which presents as a parameter to indicate a greater tendency of the responses of the system to reach the desired values. For the application of the operability analysis it was used the mathematical modeling considering mass and energy balance and the geometric resources of the Multi-Parametric Toolbox 3.0 of MATLAB®. Two systems were used for analysis, mixing tank and CSTR reactor, where it was possible to follow the behavior of the two systems for the steady state and dynamic condition for the CSTR reactor. Moreover, it was possible to apply classical PI and advanced GMC control strategies to check the process. The steady state analysis allowed to obtain the operating conditions for mixing tank and CSTR reactor systems by obtaining the RAVS and RDVS of each case, and in addition, the evaluation of the heat generated and removed for the reactional system. It was applied a dynamic update of the steady state regions with possibility of obtaining the Operability Index throughout each time of the process. This fact demonstrates as an innovative application of the tool and allows real-time evaluation of the behavior of the process. The results provided by the application of the tool confirms it as promising for enabling the simulation of various operating conditions and decide operating ranges more viable for the process variables.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This study proposes a modulation strategy based on geometric approach for a hybrid multilevel converter with single dc voltage source. This multilevel converter is composed of a three-phase three-level multilevel converter with neutral-point-clamped (NPC) connected in series with single-phase three-level full-bridge cells. The NPC converter operates at the fundamental frequency of the reference signals, and the switching angle of the switches is calculated to ensure that the fundamental component of the NPC converter output voltage is equal to the fundamental component of the reference voltage of the entire hybrid multilevel converter. Therefore, the full-bridge cells, which operate with pulse width modulation (PWM), do no process active power and they can be supplied by capacitors. However, to guarantee that the full-bridge cells operate in the linear region a common mode voltage is added on its reference signals. This work uses a systematic methodology for obtaining the region of possible values of common mode voltage to ensure the operation of the full-bridge cells in the linear region, it being possible to maintain the DC bus voltages regulated without distorting the output line-to-line voltages. Moreover, this study applies the hybrid multilevel converter with single DC source as input stage (rectifier) of medium-voltage variable speed drive systems, becoming an alternative for applications that require energy regeneration, high efficiency and input power factor as well as a satisfactory dynamic response. Simulation and experimental results are included to validate the analyzes presented in this work. / Este estudo propõe uma estratégia de modulação baseada em abordagem geométrica para um conversor multinível híbrido com única fonte de tensão contínua. Esse conversor multinível é formado por um conversor multinível trifásico três níveis com ponto neutro grampeado (NPC Neutral Point Clamped) conectado em série com células em ponte completa monofásicas de três níveis. O conversor NPC opera na frequência fundamental dos sinais de referência, e o ângulo de comutação dos interruptores é calculado para garantir que a componente fundamental da tensão de saída do conversor NPC seja igual à componente fundamental da tensão de referência de todo o conversor multinível híbrido. Dessa forma, as células em ponte completa, que operam com modulação por largura de pulso, não processam potência ativa e podem ser alimentadas por capacitores. Contudo, para que as células em ponte completa operem na região linear é adicionada uma tensão de modo comum nos seus sinais de referência. Esse trabalho utiliza uma metodologia sistemática para obtenção da região de possíveis valores de tensão de modo comum que garantem a operação das células em ponte completa na região linear, sendo possível manter as tensões nos capacitores dos barramentos CC reguladas sem distorcer as tensões de linha de saída. Ainda, esse trabalho aplica o conversor multinível híbrido com uma única fonte de tensão contínua como estágio de entrada (retificador) de sistemas de acionamento de velocidade variável para motores de média tensão, sendo uma alternativa para aplicação que demandam regeneração de energia, elevado rendimento e fator de potência de entrada, assim como uma resposta dinâmica satisfatória. Resultados de simulação e experimentais são incluídos para validar as análises apresentadas nesse trabalho.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Multilevel converters are being increasingly employed nowadays, specially in mediumand high-voltage industrial applications. Even though these converters are able to synthesize output line-to-line voltages with a high number of levels, close to a sinusoidal waveform, their modulation is more complex than the one for two- and three-level converters. In this context, this dissertation proposes new modulation strategies for multilevel converters, specifically symmetrical and asymmetrical cascaded multilevel ones, composed of many full-bridges, or power cells, per phase. If the converter has one or more faulty cells, they can be bypassed and the converter can continue to feed the load, increasing the process reliability. However, the converter phase voltages must be modified so as to keep the output line-to-line voltages balanced. With the objective of proposing modulation strategies that allow the cascaded multilevel converters to satisfactorily operate under these conditions, an extensive bibliographical review of the existing modulation techniques has been carried out. The carrier-based modulation approaches were studied first. It could be noticed that all these strategies belong to a larger set of solutions for the obtention of the converter modulating phase voltages. This set is derived in this work, resulting in a generalized geometrical modulation strategy for symmetrical and asymmetrical cascaded multilevel converters with any number of levels and operating under normal or faulty conditions. As the faulty cells are restrictions for converter operation, for each fault condition the region that contains all the possible converter common-mode voltages, that compensate for the loss of cells, is derived. The choice of a common-mode pertaining to this set allows the entire converter synthesis capability to be explored. The modulating voltages are the sum of the reference and the common-mode voltages, maximizing the amplitudes of the output line-to-line voltages. For asymmetrical cascaded multilevel converters, the voltages synthesized by the highervoltage cells are restrictions for the operation of the lower-voltage ones. Concerning the Space Vector (SV) modulation, it was derived only for the asymmetrical cascaded multilevel converter. The higher-voltage and lower-voltage cells switch, respectively, with low frequency by the choice of the nearest vector to the reference, and with high frequency, by the choice of the three nearest vectors to the reference, in one switching period. The voltage synthesized by the higher-voltage cells is subtracted from the reference, resulting in the new reference for the lower-voltage cells, and so successively, until the cells with the lowest voltages. A specific switching sequence is defined off-line for each sector of the SV diagram. The algorithm is carried out in a modified αβo coordinate system, resulting in switching vector with only integer entries. The choice of the switching vectors considers all the possible redundancies in abc coordinates. At last, simulation and experimental results Abstract that prove the good performance of the proposed modulation strategies are presented. / Conversores multiníveis são cada vez mais empregados, especialmente em aplicações industriais de média e alta tens~ao. Apesar de serem capazes de sintetizar tensões de linha de saída com um grande número de níveis, se aproximando de uma forma de onda senoidal, sua modulação é mais complexa, quando comparada com conversores de dois ou três níveis. Neste contexto, esta dissertação propõe novas estratégias de modulação para conversores multiníveis, especificamente multiníveis em cascata simétricos e assimétricos, compostos por diversos full-bridges, ou células de potência, por fase. Caso uma ou mais células sofram faltas, estas podem ser retiradas de operação, e o conversor pode continuar a alimentar a carga, aumentando a confiabilidade do processo. Contudo, as tensõe de fase do conversor devem ser modificadas, a fim de manter as tensões de linha de saída equilibradas. Com o objetivo de propor estratégias de modulação que permitam aos conversores multiníveis em cascata operar satisfatoriamente nestas condições, foi realizada uma extensa pesquisa bibliográfica a respeito dos métodos de modulação já existentes na literatura. Primeiramente, foram estudadas estratégias de modulação baseadas em portadora. Pode-se perceber que estas pertencem a um conjunto maior de possíveis soluções para a obtenção das tensões modulantes para as fases do conversor. Este conjunto é derivado neste trabalho, resultando em uma estratégia generalizada de modulação com abordagem geométrica para conversores multiníveis em cascata simétricos e assimétricos com qualquer número de níveis, em operação normal ou sob faltas. Como as células com falta são restrições para o funcionamento do conversor, para cada condição de falta é definida a região que contém todas as possíveis tensões de modo comum que podem ser sintetizadas pelo conversor a fim de compensar a perda de células. A escolha de uma tensão de modo comum pertencente a este conjunto permite explorar toda a capacidade de síntese de tensão do conversor. As tensões modulantes são obtidas como a soma das tensões de referência de fase e de modo comum, maximizando as amplitudes das componentes fundamentais das tensões de linha de saída. Para os conversores multiníveis em cascata assimétricos, as tensões sintetizadas pelas células de maior tensão são restrições para a operação das demais. Quanto à modulação Space Vector (SV), optou-se por desenvolvê-la apenas para conversores multiníveis em cascata assimétricos. As células de alta tensão comutam em baixa frequência pela escolha do vetor mais próximo da referência, e as células de baixa tensão comutam em alta frequência pela escolha dos três vetores mais próximos da referência, em um período de comutação. A tensão sintetizada pelas células de alta tensão é subtraída da referência, resultando na nova referência para as próximas células, e assim sucessivamente até as células de menor tensão. Para cada setor do Resumo diagrama SV é definida off-line uma sequência de comutação específica. O algoritmo implementado realiza todos os cálculos em um sistema de coordenadas αβo modificado, resultando em vetores de comutação apenas com elementos inteiros. A escolha dos vetores de comutação a serem implementados considera todas as suas possíveis redundâncias em coordenadas abc. Por fim, são apresentados resultados de simulação e experimentais que comprovam o ótimo desempenho das estratégias de modulação propostas neste trabalho.