Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2016-11-29T15:18:25Z No. of bitstreams: 1 DIS_AUGUSTO_CALCANHOTTO_MENGARDA_COMPLETO.pdf: 1382858 bytes, checksum: 5dd4fe54ce6f97a19b3688711c9ad7c2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-29T15:18:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIS_AUGUSTO_CALCANHOTTO_MENGARDA_COMPLETO.pdf: 1382858 bytes, checksum: 5dd4fe54ce6f97a19b3688711c9ad7c2 (MD5) Previous issue date: 2016-08-31 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / Digital Video Broadcasting ? Satellite Generation 2 (DVB-S2) standard is widely adopted for militar and civil communication. Due to the long distance between transmitter and receiver, satellite communication links operate with low signal to noise ratio. Forward Error Correction (FEC) techniques are of particular importance for DVBS2 systems, ensuring the desired performance. This dissertation presents the development of a core, in hardware description language, of a LDPC (Low-Density Parity-Check) codec compatible with the DVB-S2 standard. The developed core operates with two sizes of frames and twenty-one encoding rates, as defined in the DVB-S2 standard. The dissertation addresses the main challenges regarding the codec implementation and how they are faced. Three versions of the proposed architecture are implemented and evaluated. Each version uses a different numerical representation for the codec variables. VHDL simulation results are compared with simulations in C programming language, which uses floating point. The results show that the proposed core has equivalent or superior performance to those works reported in the literature when using the architecture with the smallest numerical representation. However, when evaluated the architecture with the highest numerical representation, the obtained FEC performance is significantly better than those presented in the literature, and are close to the results obtained with 64 bits floating point representation. In addition to the performance evaluation, the use of the FPGA (Field-Programmable Gate Array) resources are presented for each one of the three implemented architectures. The analysis of performance versus FPGA resources is addressed. / O padr?o Digital Video Broadcasting ? Satellite Generation 2 (DVB-S2) ? amplamente utilizado em comunica??es via sat?lite, para opera??es nas ?reas de defesa e de comunica??o civil. Devido ? dist?ncia entre transmissor e receptor, enlaces de comunica??o via sat?lite operam com baixa rela??o sinal-ru?do. T?cnicas de Forward Error Correction (FEC) s?o de particular import?ncia no desempenho de sistemas DVB-S2, garantindo a performance desejada. Esta disserta??o de mestrado apresenta o desenvolvimento de um core, em l?gica program?vel, de um codec LDPC (Low-Density Parity-Check) compat?vel com o padr?o DVB-S2. O core opera com os dois tamanhos de frames e as vinte e uma taxas de codifica??o previstas no padr?o. A disserta??o aborda os principais desafios de implementa??o do codec em hardware e como os mesmos s?o enfrentados. Tr?s vers?es da arquitetura proposta s?o implementadas e avaliadas, utilizando diferentes representa??es num?ricas das vari?veis do sistema, em ponto fixo. Os resultados de simula??o do core VHDL s?o balizados atrav?s de simula??es em linguagem de programa??o C, utilizando ponto flutuante. Os resultados obtidos demonstram que o core proposto apresenta desempenho equivalente ou superior aos relatados em literatura quando utilizada a menor representa??o num?rica implementada. No entanto, quando avaliada a arquitetura de maior representa??o num?rica, os resultados do core proposto nesta disserta??o s?o significantemente superiores aos apresentados em literatura, e pr?ximos aos resultados obtidos nas simula??es em C, utilizando representa??o de 64 bits em ponto flutuante. Al?m das avalia??es de desempenho, s?o apresentados os recursos de hardware utilizados para cada uma das tr?s implementa??es propostas, sendo realizada a an?lise quanto a desempenho versus ocupa??o de recursos FPGA (Field-Programmable Gate Array).

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2016-11-29T15:22:09Z No. of bitstreams: 1 DIS_MARCOS_BEYER_NARDI_COMPLETO.pdf: 3227323 bytes, checksum: 91be40cd0fe7b208694f2971d362feee (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-29T15:22:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIS_MARCOS_BEYER_NARDI_COMPLETO.pdf: 3227323 bytes, checksum: 91be40cd0fe7b208694f2971d362feee (MD5) Previous issue date: 2016-07-22 / This paper deals with the design and implementation of a discrete controller for reference tracking of elevators with permanent magnet synchronous motors. The proposed controller uses a technique called ADRC - Active Disturbance Rejection Control, implementing a linear extended state observer that estimates a generalized disturbance of the plant, which is then actively rejected by the controller. Simulations were performed in Simulink software, using the new control and PID control, widely used nowadays. To configure the parameters of the PID control three different methods were used: Ziegler-Nichols, CHR - Reference Response and CHR - Disturbance Response. The simulation results were compared to analyze the performance of the ADRC controller versus the PID controller. The controller was implemented in an inverter control board and the application was validated through an experimental setup based on an elevator traction machine with no load. Experimental results are presented to validate the proposed control strategy, showing that the proposed method simplifies the tuning of the control parameters by field technicians. As a result, an improved performance is expected while reducing the setup time. / Esta disserta??o aborda o projeto e a implementa??o de um controlador em tempo discreto para seguimento da trajet?ria em elevadores el?tricos com motor s?ncrono de im?s permanentes. O controle proposto utiliza a t?cnica ADRC - Active Disturbance Rejection Control, implementando um observador de estados linear estendido que estima a perturba??o total da planta, a qual ? ativamente rejeitada pelo controlador. Simula??es foram realizadas no software Simulink, utilizando o novo controle e o controle PID, amplamente utilizado atualmente. Para realizar o ajuste do controle PID foram utilizados tr?s m?todos distintos: Ziegler-Nichols, CHR - Resposta ? Refer?ncia e CHR - Resposta ? Perturba??o. Os resultados obtidos nas simula??es foram comparados para analisar o desempenho do controlador ADRC frente ao controlador PID. O novo controlador ADRC foi implementado em um m?dulo de acionamento de inversor de frequ?ncia e a aplica??o foi validada atrav?s de uma bancada experimental baseada em uma m?quina de tra??o de elevador a vazio, com realimenta??o realizada atrav?s de encoder absoluto. Resultados experimentais s?o apresentados para validar a estrat?gia de controle proposta, comprovando que esta implementa??o simplifica o ajuste do elevador em campo pelo t?cnico, evitando elevadores com problemas de ajuste e aumentando, assim, a qualidade e desempenho do produto percebidos pelos passageiros.

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 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.

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 2015-04-14T13:56:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 423038.pdf: 1137752 bytes, checksum: c77d0b01a9586f77c4f36bda9e52dd2c (MD5) Previous issue date: 2010-03-29 / Esta disserta??o apresenta uma estrat?gia de controle robusto para seguimento de refer?ncia senoidal com erro nulo e rejei??o de componentes harm?nicos em regime permanente, para uma fonte ininterrupta de energia (UPS Uninterruptable Power Supply) monof?sica de 5kVA. Com este objetivo, empregam-se m?ltiplos compensadores ressonantes os quais s?o sintonizados na freq??ncia fundamental e nas componentes harm?nicas mais importantes presentes em cargas n?o lineares. A formaliza??o do projeto dos ganhos dos compensadores ressonantes baseia-se na formula??o por desigualdades matriciais lineares (LMI Linear Matrix Inequalities) considerando varia??es de carga linear e dist?rbios. As condi??es de projeto utilizadas nesta disserta??o garantem a estabilidade robusta do sistema de controle e incorpora requisitos de desempenho transit?rio (D-estabilidade) e rejei??o de dist?rbios (norma H∞). Para avaliar o comportamento da t?cnica de controle proposta, realizam-se v?rios experimentos em laborat?rio considerando cargas lineares e n?o lineares de acordo com a norma IEC-62040-3, onde verifica-se o bom comportamento do sistema de controle em termos de resposta transit?ria, regula??o, e rejei??o de harm?nicos.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 423349.pdf: 5570407 bytes, checksum: fb91ff099dfe7f3a46d2b49afa05c107 (MD5) Previous issue date: 2010-03-25 / Neste trabalho ? realizado um estudo dos mecanismos de perdas magn?ticas em m?quinas pentaf?sicas com campo magn?tico trapezoidal no entreferro. A indu??o magn?tica trapezoidal no entreferro pode ser obtida pela inclus?o de uma componente de 3? harm?nica no campo magn?tico, o qual pode ser proveniente da satura??o magn?tica do ferro ou da inje??o de corrente com componente de 3? harm?nica. Sendo as perdas no ferro do estator relacionadas ? varia??o do campo magn?tico nos dentes e na coroa deste, rela??es entre os harm?nicos do campo do entreferro e do campo dos dentes e da coroa do estator s?o estudados. As perdas magn?ticas no ferro s?o divididas em perdas por histerese, perdas por corrente parasita e perdas por excesso, sendo que, para cada uma destas o equacionamento das perdas foi expandido de modo a considerar a inclus?o do efeitos de harm?nicos, em especial do 3? harm?nico, no campo magn?tico. S?o realizadas simula??es para diversos materiais, para o modelo de um prot?tipo utilizando campo magn?tico senoidal e trapezoidal no entreferro a fim de se comparar o comportamento das perdas e a influencia dos harm?nicos. Por fim s?o realizados ensaios no prot?tipo para comprova??o experimental dos resultados.