Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 385272.pdf: 1405067 bytes, checksum: 5c29b3d4087920fbfe0a487d5b1dfe6f (MD5) Previous issue date: 2006-09-21 / Esta disserta??o tem por objetivo o estudo e a implementa??o de prot?tipos das c?lulas a combust?vel com utiliza??o direta de metanol e etanol. As c?lulas a combust?vel com utiliza??o direta de metanol (DMFC) possuem vantagens em rela??o a outros tipos de c?lulas a combust?vel como a utiliza??o de um combust?vel l?quido, facilmente armazen?vel e dispon?vel no mercado e de operar em baixa temperatura, entrando rapidamente em regime de trabalho. Al?m de aplica??es veiculares e estacion?rias, as DMFC se tornaram, em fun??o dessas caracter?sticas, uma escolha preferencial para utiliza??o em aparelhos port?teis e hoje s?o desenvolvidas pesquisas e aplica??es para esse mercado. ? apresentada a metodologia de testes de forma a viabilizar a compara??o de resultados alcan?ados por outros grupos de pesquisa assim como demonstrar a evolu??o dos prot?tipos a partir das an?lises efetuadas. Como alternativa voltada para combust?vel nacional e renov?vel ? testada e avaliada a utiliza??o de etanol (?lcool et?lico) na c?lula implementada. Visando avaliar a possibilidade de aplica??o pr?tica, ? implementado um sistema piloto de ilumina??o com a utiliza??o de led de alta efici?ncia alimentado por DMFC. Assim ? realizada uma proje??o financeira e uma avalia??o t?cnica da constru??o de uma c?lula de 1 kW, que se mostrou fact?vel. Como resultado deste trabalho pioneiro foi implementada a primeira c?lula a combust?vel com utiliza??o direta de metanol do sul do Brasil tendo sido incorporada a tecnologia de c?lulas com utiliza??o direta de metanol e etanol. Em fun??o do trabalho conjunto com a equipe do projeto vinculado, foi implantado um laborat?rio de estudo e pesquisa de c?lulas a combust?vel.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 410667.pdf: 1502731 bytes, checksum: 5e575de82f77f897314b99ad13e26f96 (MD5) Previous issue date: 2008-12-17 / Para acompanhar a crescente demanda energ?tica da sociedade moderna, os sistemas de gera??o, transmiss?o e distribui??o de energia el?trica foram expandidos e modernizados ao longo das ?ltimas d?cadas, como conseq??ncia sua complexidade operativa foi significativamente incrementada, tornando necess?rio o controle de um grande n?mero de pontos de interliga??es e de conex?es com sistemas de gera??o. Al?m disso, o processo de desregulamenta??o do setor el?trico fez com que as empresas utilizassem seus ativos de uma forma mais eficiente, e como conseq??ncia, mais pr?ximo de seus limites f?sicos, e assim, ficando mais suscept?veis a fen?menos como perda de sincronismo, atua??es de dispositivos de prote??o, queda de freq??ncia, colapso de tens?o e corte de cargas. Acompanhando a complexidade operativa do sistema, um grande n?mero de ferramentas computacionais, com diferentes funcionalidades, foram desenvolvidas especificamente para facilitar e qualificar as atividades dos centros de controle, dando origem ao que se chama hoje de EMS (Energy Management Systems). Diante desse contexto, surge ent?o a necessidade da capacita??o dos profissionais envolvidos na opera??o do sistema, uma vez que os mesmos devem ser treinados tanto no aspecto de compreens?o do comportamento f?sco do sistema el?trico, como no aspecto de utiliza??o das ferramentas computacionais disponibilizadas no centro de controle. Esse trabalho apresenta uma proposta de implementa??o de um sistema OTS (Operator Training Simulator) para auxiliar o treinamento de operadores de centro de controle. Para tal implementa??o ? proposta a utiliza??o de um protocolo industrial padronizado, o OPC-DA (OLE for Process Control Data Access), que possibilita que a interface entre o sistema de simula??o e o operador seja o mesmo sistema SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) utilizado para operar o sistema real, possibilitando um maior grau de proximidade entre o ambiente de treinamento e o ambiente de trabalho real. Al?m de possibilitar o aproveitamento dos hardwares e dos softwares SCADA j? existentes no centro de controle, a abordagem proposta possibilita que diferentes tipos de treinamento sejam elaborados, disponibilizando versatilidade e agilidade ao processo de aprimoramento t?cnico dos profissionais envolvidos na opera??o do sistema el?trico.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 412872.pdf: 5822459 bytes, checksum: 92433e5505b06d2b251a2d0c943d8652 (MD5) Previous issue date: 2009-03-31 / Atualmente, grande parte dos equipamentos eletr?nicos utilizam circuitos s?ncronos que s?o controlados por um sinal de rel?gio (clock ) global. Este sinal estabelece o exato momento em que os registradores devem capturar os dados e assim, sincroniza as opera??es do sistema. Contudo, este tipo de circuito pode apresentar uma s?rie de problemas como, por exemplo, grande sensibilidade ao ru?do, al?m de apresentar altos ?ndices de emiss?o eletromagn?tica e por conseguinte, afetar outros circuitos vizinhos com este tipo de ru?do. Neste contexto, os circuitos ass?ncronos surgem como uma alternativa extremamente vi?vel e interessante no que diz respeito ao projeto de sistemas intrinsicamente mais robustos ao ru?do. Entretanto, o uso de circuitos ass?ncronos em larga escala ? nitidamente limitado pela maior complexidade de projeto e principalmente pela inexist?ncia de ferramentas CAD capazes de darem suporte a todas as fases de desenvolvimento dos mesmos e a necessidade de mudan?a de paradigmas por parte dos projetistas. Assim, o presente trabalho tem como principal objetivo comparar sistemas s?ncronos com ass?ncronos gerados a partir de uma dada t?cnica de dessincroniza??o de forma a estabelecer a robustez associada a cada um dos circuitos. Esta t?cnica de dessincroniza??o, desenvolvida em 2004 representa uma grande refer?ncia na ?rea de projeto de circuitos ass?ncronos. Ela ? baseada no uxo de projeto de circuitos s?ncronos e representa uma solu??o bastante simples, capaz de gerar circuitos ass?ncronos a partir de descri??es s?ncronas. Al?m disso, esta t?cnica pode ser implementada atrav?s do uso de ferramentas de CAD convencionais j? existentes no mercado. Finalmente, para validar a t?cnica de dessincroniza??o acima mencionada, foram realizados v?rios experimentos de inje??o de falhas atrav?s do uso de interfer?ncia eletromagn ?tica (EMI) irradiada e conduzida de acordo com as normas IEC 62.132-2 e IEC 61.004-29. A plataforma de ensaios utilizada foi projetada e desenvolvida pela equipe do Laborat?rio SiSC (Sistemas, Sinais e Computa??o) da PUCRS. Sobre esta plataforma, uma placa SMD com seis camadas contendo v?rios FPGAs e l?gica de controle, duas vers?es distintas do processador (softcore) DLX foram mapeadas em FPGA e o programa aplicativo carregado em mem?ria BRAM. A an?lise dos resultados obtidos durante os experimentos de inje??o de falhas indica que a t?cnica proposta ? capaz de gerar e cientemente circuitos ass?ncronos e que estes, quando expostos a EMI, s?o sem d?vida mais robustos do que os circuitos s?ncronos.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 421932.pdf: 1968986 bytes, checksum: 3fba7f654b85286a3c4cfcc6affa04d2 (MD5) Previous issue date: 2010-02-25 / Novos estudos sobre os motores de indu??o multif?sicos demonstram que ? poss?vel obter um melhor desempenho em rela??o aos motores trif?sicos, como, por exemplo, em rela??o a pot?ncia, ao torque e toler?ncia a falhas. Com a larga utiliza??o de inversores CC-CA no acionamento de m?quinas de indu??o, a utiliza??o de m?quinas multif?sicas em aplica??es que necessitem elevado desempenho tornou-se vi?vel economicamente. O controle por orienta??o direta do campo ? uma das t?cnicas de controle que propiciam uma boa resposta em m?quinas de indu??o com resposta din?mica compar?vel a das m?quinas CC. Nesta t?cnica de controle ? necess?rio medir ou estimar o fluxo do rotor para desacoplar as malhas de fluxo e torque. Esta disserta??o de mestrado apresenta o projeto de um observador robusto n?o-linear para estimar o fluxo do rotor em m?quinas de indu??o pentaf?sicas empregando o modelo desacoplado do primeiro e terceiro harm?nicos, recentemente desenvolvido para m?quinas pentaf?sicas, admitindo varia??es no valor da resist?ncia do rotor e dist?rbios de carga. A sintonia dos par?metros do observador ? feita atrav?s de um problema de otimiza??o convexa sujeito a restri??es em termos de desigualdades matriciais lineares (LMIs). O observador proposto ? avaliado mediante v?rios ensaios por simula??o.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 423039.pdf: 3532196 bytes, checksum: d16b4d6c409c63f1788e4db85007ac90 (MD5) Previous issue date: 2009-12-21 / Esta disserta??o tem como objetivo propor um conjunto de procedimentos de medida de desempenho de Qualidade de Energia El?trica (QEE) da Rede B?sica (RB) do Sistema Interligado Nacional, notadamente os relacionados aos fen?menos de flutua??o da tens?o, de desequil?brio da tens?o e de distor??o harm?nica da tens?o. Almeja propor procedimentos para reduzir a lacuna existente entre as normas e as recomenda??es atualmente em vigor, referente aos dist?rbios de tens?o em sistemas de alta tens?o (acima de 230 kV). O objetivo ? subsidiar os usu?rios da transmiss?o conectados ou que requeiram conex?o ? RB com um maior espectro de informa??es sobre a QEE nos pontos de conex?o da RB permitindo, desta forma, um dimensionamento mais adequado das suas instala??es. Este subs?dio se daria atrav?s do fornecimento das informa??es sobre os limites de perturba??o individual relativos aos indicadores de QEE de tens?o. Com estes procedimentos de medi??o destes indicadores de tens?o, esta disserta??o pretende contribuir no processo de amplia??o do conceito de QEE em sistemas de tens?o entre 230 kV e 750 kV. Esta contribui??o n?o se limita a propor os procedimentos de medi??o, mas tamb?m recomenda um sistema de monitora??o e acompanhamento dos dist?rbios de tens?o no sistema el?trico nacional. Estes procedimentos foram validados em um estudo de caso referente ? medi??o em uma barra de 230 kV realizada na subesta??o Porto Alegre 10 da CEEE GT (Companhia Estadual de Gera??o e Transmiss?o de Energia El?trica) do Estado do Rio Grande do Sul (Brasil).

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 423821.pdf: 3743530 bytes, checksum: 66a96b0a3d90d1275a6cafd41a84e9a7 (MD5) Previous issue date: 2010-03-30 / Neste trabalho ? desenvolvida uma metodologia para identificar, em tempo de opera??o, a topologia mais adequada de um sistema de distribui??o que restabele?a o fornecimento ao maior n?mero poss?vel de consumidores em condi??es de emerg?ncia, levando em conta a possibilidade de manobras de chaves que permitam o atendimento dentro de condi??es de seguran?a, bem como a utiliza??o de gera??o distribu?da que esteja operando ou possa ser sincronizada. A abordagem do problema foi realizada considerando uma formula??o trif?sica e desbalanceada para a rede de distribui??o. O problema de reconfigura??o com essas caracter?sticas foi modelado como um problema de otimiza??o n?o-linear inteira mista. Para a sua solu??o foi escolhida a meta-heur?stica chamada de T?mpera Simulada, tamb?m conhecida como Simulated Annealing. Para avaliar o desempenho da metodologia foi utilizado um sistema exemplo criado para reproduzir as condi??es cr?ticas normalmente encontradas em sistema de distribui??o reais.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 423824.pdf: 6424309 bytes, checksum: 1f3b110bca0fe71d61e0581ebee127c5 (MD5) Previous issue date: 2010-03-29 / A correta determina??o de causas de desligamentos n?o programados ? fundamental para as empresas de energia definirem prioridades de investimento em melhorias no sistema el?trico. Dessa maneira, ? poss?vel evitar perdas e aperfei?oar a qualidade do servi?o de fornecimento. Esta disserta??o aborda um m?todo para a identifica??o de causas de interrup??es for?adas utilizando um sistema integrado de modelos baseados em l?gica fuzzy e Redes Bayesianas (RB). Para a etapa de treino da RB e estabelecimento de regras no dom?nio fuzzy, apresenta-se a an?lise de um banco de dados tratado com t?cnicas de Knowledge Discovery in Databases (KDD), permitindo o mapeamento de vari?veis de entradas e sa?das dos dados. Este mapeamento comp?s uma base de conhecimentos, possibilitando agrupar dados de forma a visualizar o padr?o de sobrecarga coerente com um sistema el?trico. O bloco fuzzy avalia eventos com maiores recorr?ncias, utilizando como par?metro valores m?nimos de aceita??o da resposta, e o bloco RB estima as causas dos demais eventos, priorizando as respostas que se consideram com baixa incerteza. Com o m?todo split-half a partir de 8.000 eventos, o sistema integrado se mostrou eficiente com o erro resultante de 5,94%. Apresentam-se outras an?lises visando a minimizar o erro de estima??o de causas, atrav?s da amplia??o do n?mero de vari?veis de entrada e o descarte de eventos com sa?das m?ltiplas. Ap?s o descarte, obteve-se um total de 15.994 eventos, sendo que para esta amostra, o erro final de identifica??o pela RB foi reduzido de 15,94% para 4,60%. Considerando 172 registros, com a inclus?o de tr?s vari?veis de entrada na base de dados, o erro na RB foi reduzido de 5,81% para 1,16%. Tamb?m se verifica que o comportamento do sistema ao avaliar dados incoerentes resultou em erro de 84,38%, mostrando-se a aplicabilidade em detectar registros sem caracter?sticas com um sistema el?trico. Por essas an?lises, a metodologia proposta mostrou-se eficaz na determina??o de causas de desligamentos n?o programados.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 426332.pdf: 1464219 bytes, checksum: ea5afbd5886909161be48d8010762dd3 (MD5) Previous issue date: 2010-10-01 / Esta disserta??o apresenta um modelo geral que descreve a din?mica do crescimento tanto da bact?ria Escherichia Coli quanto da levedura Saccharomyces Cerevisiae quando produzidas em bioreatores operando no modo descont?nuo com alimenta??o controlada (fed-batch). Em geral, procura-se maximizar a produ??o da biomassa (microorganismos) atrav?s do controle do substrato (alimento) injetado ao bioreator. Pelo princ?pio do bottle-neck, a m?xima produtividade ? obtida quando o n?vel de substrato ? mantido em um determinado valor cr?tico que depende de vari?veis biol?gicas do processo (que variam ao longo do tempo) e de certos par?metros com elevado grau de incerteza. Uma alternativa a esta abordagem ? atrav?s do controle do produto secund?rio (acetato no caso da E. Coli ou etanol no caso da S.Cervisiae) o qual deve ser mantido em n?veis pr?ximos a zero e desta forma todo o substrato ? utilizado na produ??o de biomassa. A partir do modelo n?o linear da din?mica de crescimento do microorganismo, prop?e-se nesta disserta??o uma lei de controle robusta baseada na ideia de realimenta??o linearizante parcial com o objetivo de evitar a medi??o de um elevado n?mero de vari?veis biol?gicas de dif?cil instrumenta??o. Para melhorar o desempenho din?mico do sistema, tamb?m ? proposto um mecanismo de adapta??o param?trica para a estima??o online da taxa de rea??o da oxida??o da glicose. Utilizando a descri??o das n?o linearidades atrav?s da abordagem quasi-LPV e a formula??o das condi??es de estabilidade por desigualdades matriciais lineares (LMIs), projeta-se a din?mica linear livre, resultante da realimenta??o linearizante, de maneira a garantir a estabilidade robusta (em rela??o a n?o linearidades n?o canceladas e varia??es param?tricas) em malha fechada e tamb?m um certo desempenho. Para verificar o comportamento da metodologia proposta s?o realizados v?rios testes em simula??es utilizando a plataforma Matlab=Simulinkr, onde estuda-se o comportamento da estrat?gia proposta em rela??o a trabalhos dispon?veis na literatura especializada.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 434559.pdf: 4621717 bytes, checksum: c4885f23273153ab3ddd4a325610aa74 (MD5) Previous issue date: 2011-08-25 / Esta disserta??o apresenta um modelo de codificador da voz que avalia a qualidade perceptual, utilizando-se um codificador param?trico definido pela Recomenda??o do ITU-T, o G729a , conhecido tecnicamente como Conjugate Structure Algebraic Code Excited Linear Prediction (CS-ACELP). Atualmente, a codifica??o de voz ? avaliada por par?metros subjetivos, em que n?o h? uma an?lise para melhoria perceptual que altere os par?metros dinamicamente. O objetivo deste trabalho ? a melhoria no desempenho do sinal codificado na fonte, considerando as limita??es de trabalhar com as vari?veis escalares do codec. Foi realizada uma an?lise sobre os sinais de voz para dar subs?dios ao leitor, possibilitando o entendimento te?rico e uma descri??o sobre o codificador G729a, enfatizando os est?gios de codifica??o dos par?metros escalares, objeto deste estudo.Programou-se no codificador G729a, o algoritmo PESQ, o qual realiza a an?lise perceptual do sinal de voz. Tamb?m foi avaliada recomenda??o P.862 do ITU-T que descreve o algoritmo de avalia??o da qualidade perceptual. Para validar a metodologia proposta, foram realizados experimentos em sinais de voz do banco de dados Timit, em que se estudou o comportamento do sinal de voz e a melhoria perceptual devido ? altera??o dos par?metros escalares de codifica??o do sinal. No experimento realizado, foi realizada a modifica??o no codificador CS-ACELP com a utiliza??o de uma an?lise perceptual ponderando a avalia??o do algoritmo do PESQ para decis?o de atua??o sobre a codifica??o, o que resultou em sinais de maior qualidade para os usu?rios, garantindo a estabilidade de 72,41% e melhorando 50,38% dos quadros avaliados pelo PESQ. Houve altera??o no ganho de pitch, sem a modifica??o da ess?ncia do codec.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 438883.pdf: 3883748 bytes, checksum: bba51eb188e2a723819557eac41198ff (MD5) Previous issue date: 2012-03-27 / This work presents the development of an centrifuge prototype for experiments with vegetables. Its main features are the high mechanical performance and instruments. In more details are presented the specification, implementation, validation and performance assessment through a case study. Its high speed and stability generates a vector component of centrifugal force, simulating conditions of hypergravity up to 15 times greater than the acceleration force on Earth. Plants subjected to the force have their metabolism modified. The system allows the study and monitoring of those growth patterns, showing how the samples are influenced by that stimulus induced on plants. The developed device has three levels of trays connected to a central axis, allowing the placement of 36 samples of containers simultaneously. Systems for remote monitoring of temperature, humidity and acceleration were developed and installed, ensuring uniformity of data. The transmission of these data was performed by radiofrequency. In addition, two independent systems of recording and transmission of images through VHF waves were created to determine the exact time of the plant growth stages (such as onset time of seeds and cotyledons formation). Once these components have been installed in the upper tray of the centrifuge, and were subjected to rotational movement, its power supply was provided through an external electrical source. In order to ensure the transmission of electric current between the static and dynamic part, it was employed a rotating two-pole connector. It was also developed a plate voltage regulator to deliver the correct voltage to each component. Finally, it was performed some performance tests and a comparative case study. / Este trabalho de mestrado tem como principal objetivo o desenvolvimento de um prot?tipo de uma centr?fuga para uso em experimentos com plantas, instrumentalizada e de alto desempenho mec?nico. Em mais detalhes, s?o apresentadas a especifica??o, implementa??o, valida??o e avalia??o do desempenho atrav?s de um estudo de caso. A alta rota??o e estabilidade da centr?fuga geram um componente vetorial de for?a centr?fuga, simulando condi??es de hipergravidade at? 15 vezes maior em rela??o ? for?a de acelera??o terrestre. Assim, vegetais submetidos a essa for?a apresentam seu metabolismo de desenvolvimento modificado. O sistema criado permite o estudo e monitoramento desses padr?es de crescimento, demostrando como as amostras vegetais s?o influenciadas pelo est?mulo induzido. O equipamento desenvolvido possui tr?s n?veis de bandejas conectadas a um eixo central, possibilitando a coloca??o de 36 recipientes de amostras simultaneamente. A centr?fuga conta com um sistema de monitoramento remoto de temperatura, umidade e acelera??o, cujos dados foram enviados por radiofrequ?ncia a uma unidade de processamento. Complementarmente, dois sistemas independentes de filmagem e transmiss?o de imagens por ondas VHF foram criados para determinar o instante exato de ocorr?ncia das principais fases de crescimento vegetal (como o momento de eclos?o de sementes e forma??o de cotil?dones da pl?ntula). Uma vez que esses componentes foram instalados na bandeja superior da centr?fuga, sendo submetidos ao movimento rotacional, foi necess?rio adaptar a alimenta??o el?trica a partir de uma fonte el?trica externa. Conv?m mencionar que, de modo a assegurar a transmiss?o da corrente el?trica entre a parte din?mica e a est?tica, foi adotado um conector rotativo de dois p?los. Tamb?m foi desenvolvida uma placa reguladora de tens?es para distribuir a tens?o espec?fica para cada componente fixado na estrutura. Finalmente, a centr?fuga foi avaliada atrav?s de testes de desempenho e um estudo de caso.