Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão do Conhecimento, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T05:11:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341920.pdf: 1539615 bytes, checksum: d0d275dc8b81b485a905d5e0135266da (MD5) Previous issue date: 2016 / Esta dissertação trata de um estudo de caso sobre ?o mapeamento situacional na tomada de decisão em uma iminente colisão entre aeronaves? na percepção de um controlador de tráfego aéreo em um aeroporto de porte médio em uma cidade do Estado de Santa Catarina. O objetivo deste estudo foi organizar imageticamente o mapa da situação de iminente colisão entre aeronaves; verificar se os pilotos em comando das aeronaves em conflito aeronáutico cumpriram com as normas regulamentares estabelecidas pela Instrução do comando da aeronáutica (ICA); identificar se a tomada de decisão do Controlador de Trafego Aéreo é compatível com as normas estabelecidas pela instrução do comando da aeronáutica para situações de incidente ou acidente aeronáutico. Os dados foram coletados a partir dos relatos do CTAs envolvidos, a posteriori do mapa imagético elaborado no estudo pelo autor e parcialmente pela visualização do equipamento TARIS por meio da observação participante. Os resultados revelaram que este estudo auxilia o profissional Controlador de Trafego Aéreo em uma prospecção imagética de situações semelhantes a fim de dar suporte à sua tomada de decisão. O CTA deve estar em estado de alerta, atenção e prontidão ao tomar a decisão em conformidade com as regras estabelecidas pela ICA, para a tomada de decisão a fim de evitar uma iminente colisão entre aeronaves.<br> / Abstract : This dissertation it is a case study on "situational mapping in decision making of an imminent collision between aircraft" in the perception of the air traffic controller in a medium-sized airport in a city in the state of Santa Catarina. The objective of this study was imagetically organize the map of the impending collision between aircraft situation; verify that the aircraft?s offices in aviation conflict complied with the regulations established by the aeronautical command instructions (ICA); identify whether the Air traffic controller (CTA) decision-making is consistent with the standards established by the ICA for incident situations or aircraft accident. Data were collected from the CTAs of the reports involved a posteriori the imagery map prepared by the author on the study and partly by browsing the TARIS equipment through participant observation. The results revealed that this study helps the CTA professional imagery there is a prospect of similar situations in order to assist to their decision making; CTA should be in alertness, attention and readiness to take a decision in accordance with the rules established by ICA and finally the result of the study was the CTA's decision to instruct one of the aircraft to perform an operating procedure in order to avoid the imminent collision between aircraft.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T18:19:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T01:49:13Z : No. of bitstreams: 1 161355.pdf: 7563220 bytes, checksum: 16ab3b734ce42d60f30ccaee8d8652b5 (MD5) / O objetivo deste trabalho é o estudo de um processo de termoformagem de uma indústria e o desenvolvimento de um sistema de controle e monitoração para o mesmo. Foi efetuada a identificação de várias estratégias de controle e automação. A estratégia selecionada, foi a utilização de um controlador lógico-programável (CLP) para o controle direto e a coleta de dados do sistema, estando este equipamento acoplado a um computador responsável pela monitoração e interface com o processo. Com o intuito de simular o processo industrial, desenvolveu-se um sistema de aquecimento e de transporte da manta plástica, controlado e monitorado pelo sistema de controle concebido neste trabalho, utilizando-se de rotina PID do CLP e sua entradas analógicas para o controle do túnel de aquecimento, e de lógica de relés para o controle do sistema de transporte. O software de monitoração foi desenvolvido por meio de Programação Orientada a Objetos em C++. Desenvolveu-se também rotinas de comunicação de dados com o CLP, as quais foram desenvolvidas em forma de uma DLL (Direct Link Library).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-19T05:35:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T21:18:42Z : No. of bitstreams: 1 177324.pdf: 18972539 bytes, checksum: 11fec9529b505a81ad2962f6c2197d69 (MD5) / Este trabalho trata de um estudo da aplicação de um controlador DSP, em eletrônica de potência, na implementação do controle digital de um conversor Boost operando como pré-regulador com alto fator de potência. Parte-se de um estudo sobre as principais características, necessárias ao projeto, do controlador DSP. Prossegue-se através do projeto do conversor Boost e dos controladores das malhas de controle da tensão e da corrente. Os resultados de simulação são apresentados e em uma última etapa são mostrados os resultados experimentais de um protótipo com potência de 500W, tensão de saída de 400V e freqüência de comutação de 50kHz.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós -Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T14:24:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T01:43:04Z : No. of bitstreams: 1 182026.pdf: 2641516 bytes, checksum: dd559b73a4ed8156266b3db103906c9c (MD5) / Neste trabalho as concepções de projeto do controle a estrutura variável (VSC) baseado nos do controle de variância mínima generalizada (GMV) incremental e no controlador preditivo generalizado (GPC) são desenvolvidas. Inicialmente é feita uma descrição das características de projeto do VSC. A seguir, o projeto do controle a estrutura variável incremental baseado no GMV é desenvolvido para os casos SISO e MIMO. Comparações com outros algoritmos, recentemente propostos na literatura, são também inseridas. A resposta transitória do processo pode ser melhorada pela otimização multi-estágio na combinação do GPC com o VSC. Neste sentido, são apresentadas duas metodologias de projeto do GPC e sua conexão ao VSC. A utilização de controladores nebulosos baseados no VSC é também apresentada. Os controladores são comparados e avaliados por simulação e experimentação.

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:23:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-08-21. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:29:40Z : No. of bitstreams: 1 000854150.pdf: 684683 bytes, checksum: fe23a7667e4108497ea2ea4204c9fec2 (MD5) / Nesta dissertação apresentam-se resultados para a estabilidade de sistemas lineares sujei- tos a parâmetros variantes no tempo (do inglês Linear Parameter Varying - LPV). De início, apresenta-se um método para o projeto de um controlador gain scheduled via de- sigualdades matriciais lineares (do inglês Linear Matrix Inequalitites - LMIs), com base na teoria de estabilidade segundo Lyapunov com parâmetro variante e empregando uma realimentação derivativa do vetor de estado. Propõe-se um método para projetar o con- trolador gain scheduling usando realimentação derivativa do vetor de estado, considerando também incertezas paramétricas. Esta nova formulação foi obtida utilizando o Lema de Finsler, o que permitiu encontrar o ganho do controlador sem ter que inverter uma matriz literal / In this thesis are presented results for the stability of linear time-varying systems (Linear Parameter Varying - LPV). At first, it is described a method for designing a gain scheduling controller via linear matrix inequalities (Linear Matrix Inequalitites - LMIs), based on the stability theory of Lyapunov with time-variant parameter and using state derivative feedback. It is proposed a method to design a gain scheduling controller using state derivative feedback and also considering parametric uncertains. This new formulation was manipulated using the lemma of Finsler, and allowed to find the control law without having to invert a symbolic matrix

This thesis presents the main concepts and configurations used in wind turbine connected to the grid, as well as, an analysis, design and implementation of the control system for the Doubly Fed Induction Generator (DFIG). The DFIG has been selected since it is the concept frequently adopted by the wind turbine manufactures. In the thesis, it is presented a model of the DFIG in stator flux reference frame that is normally used in DFIG. The main reason for use the stator flux reference frame is that in this referential is possible to control the active and reactive power of the stator circuit independently. However, the main limitation related with the DFIG vector control is the poor damping oscillation of the stator flux. Aiming to study this problem, the impact of the bandwidth of the rotor currents control loop in the stator flux oscillation mode that appears near the voltage grid frequency, is investigated. It is demonstrated that when Rs approaches of the zero, these oscillations can not be controlled by the rotor converter. The proposed controller has an internal current control loop and an external power control loop. As the controllers are usually implemented in a digital signal processor (DSP), a redesign in discrete time to compute the control action with anti-windup is given. Finally, experimental results to validate the controllers design using a 2 kW DFIG and IGBT PWM converter, controlled by the DSP TMS320F241, are presented. / O presente trabalho apresenta os principais conceitos e configurações utilizadas em turbinas eólicas conectadas a rede elétrica, bem como a analise, o projeto e a implementação do sistema de controle para o gerador de indução com dupla alimentação (GIDA), visto que, este é o conceito mais utilizado pela indústria de turbinas eólicas. Inicialmente, é apresentado o modelo do GIDA em eixos síncronos qd no referencial do fluxo estatórico, que é, normalmente, utilizado para o projeto dos controladores do GIDA, pois neste referencial é possível controlar independentemente a potência ativa e reativa da turbina eólica. Entretanto, um problema comum associado ao controlador vetorial do GIDA são as oscilações pouco amortecidas do fluxo estatórico. Com o intuito de estudar este problema, é apresentada uma análise do impacto da banda passante dos controladores de corrente, nos modos oscilações do fluxo estatórico, que surgem próximos à freqüência da rede elétrica. Essas oscilações aparecem na parte não controlada da GIDA, resultante do acoplamento direto do circuito estatórico com a rede elétrica. O controlador proposto baseia-se num laço interno de corrente e um laço externo de potências ativa e reativa. Como os controladores são implementados em DSP, também, são apresentados os projeto dos controladores em tempo discreto com limitação da ação integral. Finalmente, são apresentados resultados experimentais utilizando um GIDA de 2 kW e um inversor PWM, controlado através do DSP TMS320F241.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-09-14Bitstream added on 2014-06-13T20:22:34Z : No. of bitstreams: 1 presenco_jf_dr_botfca.pdf: 2010686 bytes, checksum: 800d3e713d59af56250163ad2995fcb2 (MD5) / A utilização de sistemas energéticos alternativos, nos dias atuais, é uma necessidade de caráter urgente devido aos problemas que o planeta vem enfrentando como o aquecimento global, efeito estufa e a perda da camada de ozônio. A limitação das fontes de energias convencionais é outro problema que terá de ser equacionado para o futuro da humanidade; deve-se considerar que as pessoas estão habitando, cada vez mais, locais afastados e desprovidos de infra-estrutura energética. Aplicando-se tecnologias como as de automação e controle podemos solucionar esse problema; portanto, o trabalho visou a aplicação de um equipamento de uso industrial, o Controlador Lógico Programável, em sistemas de energia renováveis, notadamente o sistema de geração eólica e a geração fotovoltaica, usados para bombeamento de água, objetivando-se um controle automático e mais eficiente nos locais onde haja disponibilidade simultânea dessas fontes, baseados em critério de prioridade pré-estabelecido. Fez-se, também, uma avaliação do potencial hidráulico e energético dos sistemas de energia fotovoltaico e eólico utilizados no sistema automático de bombeamento de água no local de realização do experimento para as condições físicas pré-estabelecidas. Os resultados mostraram que o sistema de controle utilizando o CLP é viável, possui confiabilidade e o programa desenvolvido em linguagem Ladder pode ser adaptado para a utilização com várias fontes de energia disponíveis em um determinado local. 2 O sistema fotovoltaico de bombeamento direto, que utilizou um painel solar policristalino de 70 Watts ligado a uma bomba Shurflo 8000, mostrou-se eficiente com vazões significativas em quase todos os meses. O sistema eólico de bombeamento indireto, utilizando um mini aerogerador de 400 Watts alimentando uma bateria ligada à bomba Shurflo, não demonstrou capacidade energética suficiente para utilização nesse tipo específico de aplicação. / The use of alternative energy systems in the current days is an urgent necessity due to the problems that the planet is facing as the heating and loss of ozone layer. The scarcity of conventional energy is another problem that must be solved for the future of humanity. It must be considered that the people are inhabiting places moved away not always with available energy. The application of technologies as automation and control can help us to solve this problem. Therefore, this work aimed at apply an equipment of industrial usage, the Programmable Logical Controller, PLC, in alternative energies systems, as eolic generation and fotovoltaic generation used for water pumping, aiming the automatic control and the efficiency in the places where it has simultaneous availability of these sources, based in criterion of priority that previously established itself between them. It was made a hydraulic and energetic evaluation of the energy system, eolic and fotovoltaic, used in the automatic control system of pumping, in the place of accomplishment of the experiment, according to previously established physical conditions. The results have shown that the control system using the PLC is practicable and has trustworthiness. The program developed can be adapted for the use with several power plants in a specific application place. The fotovoltaic system of pumping, using a polycrystalline of 70 Watts connected to a pump Shurflo 8000, showed to be efficient with significant flows in almost all the months. The eolic system of pumping, using an eolic generator of 400 Watts assembled in place of experiment, did not demonstrate energetic capacity for use in this specific type of application.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2551.pdf: 7371466 bytes, checksum: 71ef99e7141b5664de0e2594fbac263a (MD5) Previous issue date: 2009-07-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / Development of a portable, simple and inexpensive equipment with adequate sensitivity for turbidimetric and/or nephelometric sequential analyses practically simultaneous is the aim of this study. In fact, in-situ and on-line analysis of chemical substances of interest (analytes) can be accomplished. This is requested mainly in situations in which the place is difficult to access or even in circumstances in which the physical- chemical characteristics of the samples should be unchanged. Thus, the equipment was applied in- situ sulfate determination in lake samples. Analytes of interest such as N-acetylcysteine, captopril and thiamine in pharmaceutical samples and potassium in isotonic beverages were also analyzed with the developed instrumentation. The PMTN (Portable Microcontrolled Turbidimeter Nephelometer) is made of LEDs (Light Emitting Diodes) as radiation sources, phototransistors as optical sensors and a PIC microcontroller (Peripherical Interface Controller) as processing unit for control and data acquisition. The PMTN was tested and calibrated properly according to the norms establish by ISO 7027 for equipment base on LEDs as radiation source. The PMTN was applied to determine the concentration of analytes and compared with the reference or validated methods for each analyte, as described in the literature. In general, results agreed at the 95% confidence level were obtained. The detection limits and quantification for the determination of the several analytes were agreed with in some better cases than those found in the literature. On average, the PMTN furnished two decades of linear range of concentration and a reproducibility (RSD) lower than 3.0 % with an average error of less than 5.0 % were also obtained. / A necessidade de um equipamento portátil, simples, de baixo custo e com boa sensibilidade para análises turbidimétricas e/ou nefelométricas de modo praticamente simultâneo motivou o desenvolvimento da presente dissertação de mestrado. Com esse equipamento, foi possível a realização de determinações de substâncias químicas de interesse (analitos) in-situ e em tempo real. Esse tipo de determinação é requerido principalmente em situações onde o deslocamento ao local é difícil, ou até mesmo, em circunstâncias nas quais as características físico-químicas das amostras devem ser rigorosamente inalteradas. Neste contexto, o equipamento foi aplicado na determinação de sulfato em águas de lago com análise em tempo real e no local de coleta. Analitos de interesse como Nacetilcisteína, captopril e tiamina em amostras farmacêuticas e potássio em bebidas também foram determinados com o emprego da instrumentação desenvolvida. O equipamento, intitulado PMTN (do inglês Portable Microcontrolled Turbidimeter Nephelometer), é composto principalmente por LEDs (do inglês Light Emitting Diodes), fototransistores como sensores ópticos e um microcontrolador PIC (Peripherical Interface Controller) como unidade de processamento, controle e aquisição de dados. O PMTN foi devidamente testado e calibrado conforme as normas exigidas pela ISO 7027 para equipamento à base de LEDs como fonte de radiação. Devidamente calibrado, o PMTN foi aplicado para determinações dos analitos supracitados e comparado com os métodos de referência ou métodos validados para cada analito descritos na literatura. Em todas as aplicações, os resultados obtidos empregando-se o equipamento foram concordantes a um nível de confiança de 95 %. Os limites de detecção e de quantificação para a determinação dos diversos analitos foram compatíveis e em alguns casos melhores que os encontrados na literatura. Em média duas décadas de faixa linear de concentração e uma reprodutibilidade (RSD) menor que 3,0 % com erros relativos em média menores que 5,0 % também foram obtidos.

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-25. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:24:12Z : No. of bitstreams: 1 000836358.pdf: 4553316 bytes, checksum: 65d6e515de83fd973fee4c830dc02b4f (MD5) / Este trabalho apresenta estudos teóricos que investigam os seguintes problemas: estabilidade e controle de sistemas (descritores) não lineares com incertezas variantes no tempo limitadas em norma, incertezas do tipo politópicas e sujeitos a distúrbios exógenos; estabilidade e con- trole de sistemas chaveados lineares e contínuos no tempo. Inicialmente, um estudo sobre o projeto de controladores estáticos robustos para sistemas não lineares, usando a realimenta- ção da derivada do vetor de estado é apresentado. Em decorrência desse estudo, propõe-se métodos de projetos de controle para sistemas (descritores) não lineares que apresentam per- turbações exógenas. Por fim, é apresentado um estudo sobre controle chaveado de sistemas lineares usando a realimentação derivativa. Todo o trabalho é fundamentado em leis de controle por realimentação da derivada temporal do vetor de estado (realimentação derivativa) e na fun- ção quadrática de Lyapunov (comum ou por partes do tipo mínimo). A motivação em utilizar a realimentação derivativa, ou seja u(t) = −K x(t), ̇ em vez da realimentação do vetor de estado x(t) convencional, está na facilidade de implementação em algumas aplicações mecânicas, por exemplo, no controle de vibrações de sistemas mecânicos, nos quais sensores como acelerôme- tros têm sido utilizados para medir a derivada de segunda ordem (aceleração) de uma variável de estado (posição) desse sistema. A metodologia apresenta condições suficientes na forma de desigualdades matriciais lineares (LMIs, acrônimo inglês para Linear Matrix Inequalities) para a síntese dos seguintes controladores: controladores chaveados K σ, visando a estabilização de sistemas lineares utilizando a realimentação derivativa; e controladores robustos estáticos K, visando, inicialmente, a estabilização de sistemas não lineares, e em seguida, adicionam-se ao projeto índices de desempenho, tais como,... / This work presents theoretical studies that investigate the following problems: stability and control of nonlinear systems (descriptors) with time-varying and norm bounded uncertainties, polytopic uncertainties and exogenous disturbances; stability and control of continuous-time switched systems. Initially, a study on the design of static robust controllers for nonlinear sys- tems using state-derivative feedback is presented. Based on this study a control design method for nonlinear systems (descriptors) with exogenous disturbances is proposed. Finally, we pre- sent a study about switched linear control systems using state-derivative feedback. The work is based on feedback control laws of the time derivative of the state vector (derivative feedback) and a quadratic Lyapunov function (common or minimum-type piecewise). The motivation to use the state-derivative feedback (u(t) = −K x(t)) ̇ instead of the conventional feedback of the state vector x(t), is its easier implementation in some mechanical applications, for instance, in control of vibrations of mechanical systems, where sensors such as accelerometers have been used to measure the second-order derivative (acceleration) of a state variable (position) of these systems. The methodology presents sufficient conditions described by linear matrix inequa- lities (LMIs) for the synthesis of the following controllers: switched controllers K σ, for the stabilization of linear system using state-derivative feedback; and static robust controllers K, for, initially, the stabilization of nonlinear system, and then, are added to the design perfor- mance indices, such as the specification of the decay rate, constraint on output peak and on norm of the gain matrix and finally the constraint of the influence of exogenous disturbances. The inclusion of performance indices in the designs is very important, since usually only the stability is not sufficient for a suitable performance of the ...

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-16Bitstream added on 2014-12-02T11:20:52Z : No. of bitstreams: 1 000800797.pdf: 2128856 bytes, checksum: cc64da39a86a1aa9e5dd1a5341897045 (MD5) / A linha de transmissão é uma componente essencial do sistema elétrico de potência e a sua proteção é necessária para garantir o funcionamento contínuo e estável da rede. Um sistema de proteção adequado deve reunir de forma confiável e segura diferentes funções de proteção. Neste trabalho é adotada a proteção piloto, transferência de trip de sobre alcance permissivo para linhas de transmissão de extra-alta tensão (EAT). Esta proteção utiliza funções de sobrecorrente para retaguarda de faltas fase-terra e funções de distância para faltas entre fases. Um método inteligente foi desenvolvido para realizar a coordenação de relés de sobrecorrentes e de distância para sistemas malhados, assim como a modelagem de relés numéricos com a inserção de controladores nebulosos desenvolvidos em MODELS para serem inseridos no ATP (AlternativeTransientProgram). A metodologia proposta consiste em coordenar de forma ó-tima estes relés em sistemas de transmissão, para isto utiliza-se um algoritmo genético dedi-cado. Além disto, é desenvolvido o projeto de um controlador nebuloso que agregado ao relé numérico auxilia na proteção e na tomada de decisões independente das condições operacio-nais do sistema – topologia e níveis de carregamentos. Os resultados representam tempos de coordenação reduzidos quando comparados com outras técnicas. A presença do controlador auxilia o relé na tomada de decisões contribuindo para a confiabilidade do projeto de proteção / The transmission line is a component essential to power systems and your protection its es-sential to ensure a stable and continuous network operation. A appropriate protection system must collect securely and trustily different protection functions. In this work a pilot protectio-nis used, a permissive overreaching transfer trip for extra high voltage lines. This structure uses directional overcurrent relays as backup protections against phase-earth faults and dis-tance relays for phase-phase faults. A intelligent method was developed for mesh networks to coordination relays, as modeling of numerical relay with fuzzy control using MODELS lan-guage to be inserted in ATP (Alternative Transient Program). The proposedmethodology rea-lizes an optimal coordination for all relays in the transmission network. To get this a genetic algorithm is developed. In addition, a fuzzy control is designed in numeric relay, this tool helps the relay on decisions independent of topology changes or different load levels that makes the pilot protection an adaptive protection