Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 407756.pdf: 1790642 bytes, checksum: 336376143b2d186c09e1cfa0d540851d (MD5) Previous issue date: 2008-10-24 / O constante avan?o no processo de fabrica??o de circuitos integrados tem reduzido drasticamente a geometria dos transistores e os n?veis das tens?es de alimenta??o. Em circuitos de alta densidade operando a baixa tens?o, as c?lulas de mem?ria s?o capazes de armazenar informa??o com menos capacit?ncia, o que significa que menos carga ou corrente ? necess?ria para armazenar os mesmos dados. Durante o per?odo de armazenamento, os dados envolvidos est?o suscet?veis a sofrerem influ?ncia de meio, tais como interfer?ncias eletromagn?ticas, radia??es ou at? mesmo falhas do pr?prio hardware envolvido. A falha ? caracterizada como uma invers?o de um ou mais bits de um dado armazenado na mem?ria. Conseq?entemente, os dados poder?o apresentar falhas, que provocar?o erros e comprometer?o a utiliza??o destes dados. Uma forma de resolu??o destes problemas ? a utiliza??o de C?digos Corretores de Erros. Um C?digo Corretor de Erros ?, em ess?ncia, um modo organizado de acrescentar algum dado adicional a cada informa??o que se queira armazenar e que permita, ao recuperarmos a mesma, detectar e corrigir os erros encontrados. A maioria dos C?digos Corretores de Erro em uso s?o desenvolvidos para corrigirem erros aleat?rios, isto ?, erros que ocorrem de maneira independente da localiza??o de outros erros. Contudo, em muitas situa??es, os erros podem aparecer em rajadas. De uma maneira geral, C?digos Corretores de Erros aleat?rios n?o se constituem na forma mais adequada e eficiente para corre??o de erros em rajadas, e a rec?proca tamb?m ? verdadeira. Dos v?rios m?todos propostos pela literatura, para corrigirmos simultaneamente estes dois tipos de erros, o mais efetivo ? o Embaralhamento. O Embaralhador ? um algoritmo, um m?todo que pode ser implementado tanto em hardware quanto em software. ? essencialmente constitu?do por um reordenamento dos bits e ? executado anteriormente ao armazenamento em mem?ria (Embaralhador) e na leitura, os bits s?o novamente reordenados, ou seja, s?o colocados novamente em sua posi??o original (Desembaralhador). Isto provoca um aumento na taxa de detec??o e corre??o destes erros, uma vez que se houver uma interfer?ncia concentrada (rajada de erros) em uma mem?ria, por exemplo, durante o armazenamento, na opera??o de leitura, ao se fazer o desembaralhamento, os erros ficam expostos de forma distribu?da, aparecendo como erros aleat?rios ao decodificador. Esta disserta??o apresenta uma proposta que combina a utiliza??o de C?digos de Detec??o e Corre??o de erros amplamente referenciados na literatura (Hamming, Hamming Estendido, Reed-Muller e Matrix) associados ? t?cnica de Embaralhamento aplicada a Hardware, com o objetivo de aumentar a capacidade de detec??o e corre??o de erros em rajada (erros concentrados). A execu??o dos testes de inje??o de falhas do tipo bit-flip, aplicadas ?s t?cnicas corretoras de erros utilizadas nesta disserta??o, mostraram que com a associa??o da t?cnica de Embaralhamento as mesmas passaram a ser eficientes tamb?m para erros em rajadas

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 385282.pdf: 3229394 bytes, checksum: caa035d2d5444c36697946e1d4157f80 (MD5) Previous issue date: 2006-09-21 / Esta disserta??o tem por objetivo realizar uma pesquisa e desenvolver prot?tipos de c?lulas a combust?vel com membrana para troca de pr?tons (PEMFC), com funcionamento a hidrog?nio. C?lulas a combust?vel s?o eficientes dispositivos eletroqu?micos que geram energia el?trica com reduzido impacto ao meio ambiente, combinando hidrog?nio e oxig?nio. Visando um maior entendimento da opera??o das c?lulas a combust?vel, foi estudado um de seus principais componentes, o MEA (Conjunto Membrana Eletrodo). Foram constru?dos dois prot?tipos unit?rios de PEMFC com funcionamento a hidrog?nio, apresentando-se ao longo da disserta??o os recursos, materiais, procedimentos de montagem e avaliando-se os principais problemas durante a constru??o dos prot?tipos. S?o apresentadas a metodologia de teste utilizada e as vari?veis controladas para permitir uma compara??o com as metodologias utilizadas por outros grupos de pesquisa e desenvolvimento. Os resultados obtidos s?o, assim, comparados com resultados alcan?ados com c?lulas a combust?vel comerciais, testadas pelo pesquisador, assim como com aqueles resultados apresentados pela literatura. Buscando avaliar a possibilidade futura da continuidade deste trabalho, foi realizado um estudo da perspectiva de investimentos necess?rios para o desenvolvimento de uma c?lula a combust?vel de 1 kW de pot?ncia, que possibilite um n?mero maior de aplica??es.

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 2015-04-14T13:56:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 410665.pdf: 8500135 bytes, checksum: fced03d27435f286d03f221f2278126f (MD5) Previous issue date: 2009-01-21 / Neste trabalho s?o apresentados dois modelos simplificados para obten??o das tens?es nodais em redes de distribui??o, assim como a utiliza??o destes em algoritmos de otimiza??o para aloca??o de bancos de capacitores para minimiza??o da viola??o da tens?o e dos custos relacionados com os equipamentos instalados. As equa??es n?o-lineares do fluxo de pot?ncia de nota??o fasorial s?o aproximadas por equa??es lineares que relacionam a magnitude das tens?es nodais com as correntes dos ramos, considerando a alta rela??o R/X, caracter?stica das redes de distribui??o. A op??o por desenvolver modelos lineares se d? por estes permitirem empregar tanto a fun??o objetivo como as restri??es lineares, diferenciando das abordagens usuais nas quais s?o utilizadas equa??es n?o lineares. Logo, a solu??o ?tima pode ser obtida de forma mais r?pida e com menor esfor?o computacional atrav?s de programa??o linear. O problema de aloca??o apresentado consiste em determinar o local ?timo de instala??o de bancos de capacitores fixos ou chaveados, assim como, a pot?ncia ?tima nominal, a fim de minimizar as viola??es de tens?o e os custos de aquisi??o, instala??o e manuten??o dos mesmos. A avalia??o das viola??es nas tens?es ? realizada para diferentes n?veis de carregamento, tendo na solu??o a indica??o de quais per?odos os capacitores chaveados dever?o estar ligados. Al?m disso, permite definir de forma integrada a melhor deriva??o de opera??o dos transformadores de distribui??o. Por fim, s?o apresentados resultados obtidos em duas redes de distribui??o t?picas atrav?s do m?todo proposto sendo comparados com os resultados exatos obtidos por enumera??o, que utiliza fluxo de carga convencional

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 2015-04-14T13:56:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 414179.pdf: 2446042 bytes, checksum: f224eb8f5b4a233f7ee4f71ce3cea540 (MD5) Previous issue date: 2009-04-29 / Este trabalho tem por objetivo o estudo, implementa??o e avalia??o de t?cnicas de compress?o de voz, baseadas na detec??o de per?odos de sil?ncio, aplicadas a redes de pacotes. Para tanto, foram estudados os conceitos fundamentais de processamento digital de sinais, incluindo aplica??es e modelos matem?ticos. Posteriormente, estudou-se a estrutura dos sistemas de transmiss?o de sinais de voz via redes de pacotes, em ess?ncia, sistemas de Voz sobre IP (VoIP). Nestes sistemas, foram vistas a aplicabilidade e princ?pios de funcionamento dos componentes de DSP, desde a pr?pria compress?o da voz, baseada nos per?odos de sil?ncio, bem como padr?es de codifica??o, cancelamento de eco, controle autom?tico de ganho e gera??o de ru?do de conforto. Posteriormente ? proposta ent?o a implementa??o de seis t?cnicas de compress?o de voz baseadas na combina??o de diferentes algoritmos aplicados na detec??o de per?odos de sil?ncio ou n?o da fala. Dentre os algoritmos aplicados, est? a an?lise no tempo e em frequ?ncia do conte?do de energia do sinal de voz, a an?lise do sinal na busca dos sons fricativos da fala, e ainda aplica??o de recobrimento e compensa??o por ru?do de conforto. Para a implementa??o das t?cnicas foram desenvolvidas ferramentas computacionais de testes, e para fins de valida??o e compara??o dos resultados foram utilizadas, com as devidas adapta??es, e descritas no trabalho, as recomenda??es P.800 (MOS) e P.862 (PESQ) do ITU-T, sendo estas entre as mais reconhecidas em termos de avalia??o da qualidade do sinal de ?udio percebido em sistemas de telecomunica??es. Por fim, s?o apresentados os resultados e as conclus?es, onde nos mesmos buscava-se um compromisso das implementa??es entre percentual estimado de economia de banda proporcionada a redes de pacotes, e n?vel de degrada??o do sinal de voz proporcionado pela aplica??o da compress?o, ao mesmo tempo em que sem comprometimento com alta demanda computacional do sistema. Neste sentido, se verificou que em termos de economia de banda proporcionada e qualidade do ?udio, as t?cnicas LSED, SFD e CVAD, todas implementadas no dom?nio frequ?ncia, apresentaram resultados bastante satisfat?rios, assim como a LED e ALED, implementadas no dom?nio do tempo, que tamb?m n?o ficaram muito atr?s em termos de resultados gerais. Tamb?m ficou claro o efeito da aplica??o do recobrimento e da compensa??o por ru?do de conforto amostrado do pr?prio microfone do locutor. Por fim, sugere-se um n?mero de possibilidades para a continuidade do trabalho, bem como evolu??o dos mesmos, tanto em termos de melhorias quanto na diversifica??o das aplica??es dos resultados.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 417053.pdf: 4058617 bytes, checksum: 03d60326985b8f20a2829539d49b3221 (MD5) Previous issue date: 2008-12-11 / Neste trabalho s?o propostos o desenvolvimento de um projeto e a avalia??o estrutural de uma centr?fuga humana. Os estudos correlatos a essa linha de pesquisa s?o recentes. Sabe-se, por?m, que ? necess?rio estudar os efeitos fisiol?gicos resultantes da for?a gravitacional. A hipergravidade ocasiona efeitos na fisiologia humana que p?e em risco a vida humana, por exemplo, a seguran?a de v?o de aeronaves comerciais e militares. V?rios estudos j? foram realizados no Centro de Microgravidade da PUCRS utilizando corpos de prova que mimetizavam os efeitos da for?a gravitacional sobre algumas estruturas do corpo humano. A implementa??o de uma centr?fuga servir? para treinamentos de pilotos, valida??o de dispositivos anti-G, experimentos de cunho cient?fico na ?rea de fisiologia humana e outros efeitos da hipergravidade no ser humano.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 418751.pdf: 6725279 bytes, checksum: e5d1c8ffd25a23f7c4192f021029d702 (MD5) Previous issue date: 2009-08-28 / Este trabalho apresenta um estudo do conversor CC-CC Zeta operando no modo de condu??o descont?nuo, produzindo uma corrente senoidal retificada em sua sa?da, corrente esta que ser? entregue ? rede el?trica comercial atrav?s de um inversor de ponte completa operando em baixa freq??ncia. O conversor Zeta, em conjunto com o inversor de ponte completa, forma o inversor m?dulo integrado. Um controle FeedForward ? utilizado para se obter a m?xima pot?ncia dispon?vel nos pain?is solares. Este controle ? desenvolvido atrav?s de aproxima??es lineares das caracter?sticas el?tricas dos pain?is solares quando nestes incidem diferentes n?veis de insola??o e temperatura. ? apresentado neste trabalho o modelo de espa?os de estados m?dio para o conversor Zeta operando no modo de condu??o descont?nuo, considerando a resist?ncia interna da maioria dos seus componentes. Simula??es e resultados experimentais s?o apresentados.

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.