MELO, R. R. Conversor CC-CC bidirecional intercalado aplicado a supercapacitores para veículos elétricos. 2014. 157 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014 / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-19T18:31:37Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_rrmelo.pdf: 25202408 bytes, checksum: 1b4f085765dc0f0c8dcef4dcee4bd36a (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-19T18:53:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_rrmelo.pdf: 25202408 bytes, checksum: 1b4f085765dc0f0c8dcef4dcee4bd36a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-19T18:53:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_rrmelo.pdf: 25202408 bytes, checksum: 1b4f085765dc0f0c8dcef4dcee4bd36a (MD5) Previous issue date: 2014-06-16 / The electric vehicle is increasingly present in our cities every day, and in the technological context it has shown great progress. Two essential elements to the success of these vehicles are the electric energy storage devices and electronic converters for processing and management of this energy. In this context, this dissertation presents a study on the current situation of the electric vehicle on the world scenario and its embedded technologies. Another object of research are supercapacitors for application in electric vehicles as an energy storage source and fast energy transfer. Thus, these studies provide the basis for achieving the main objective of this work: developing a bidirectional dc-dc converter for managing the energy flow provided by a supercapacitor module applied in an electric vehicle. A 2 kW laboratory a prototype with two phase interleaved dc-dc bidirectional topology has been implemented. Also, all used methodology is exposed, such as qualitative analysis, dimensioning of components, modeling and design of PI type controllers for the proposed converter. The digital implementation of the control circuit was designed using the dsPIC30f4011 by Microchip. Through simulation and experimental tests, it was evaluated the behavior of the converter and a performance comparison was held, with the converter showing efficiency above 90%. Thus, through theoretical and practical results it was possible to evaluate the performance of the converter and future studies involving the complete structure of a model of a small electric vehicle. / O veículo elétrico está cada vez mais presente em nossas cidades, e no âmbito tecnológico ele vem apresentando grandes avanços. Dois elementos essenciais para o sucesso desses veículos são os dispositivos de armazenamento de energia elétrica e os conversores eletrônicos para processamento e gerenciamento dessa energia. Nesse contexto, esta dissertação apresenta um estudo sobre a atual situação do veículo elétrico no cenário mundial e suas tecnologias embarcadas. Outro objeto de pesquisa são os supercapacitores para aplicação em veículos elétricos como fonte de armazenamento e transferência rápida de energia. Neste contexto o presente trabalho aborda o desenvolvimento de um conversor cc-cc bidirecional para gerenciamento do fluxo de energia em um módulo de supercapacitores para utilização em um veículo elétrico. É projetado e desenvolvido em laboratório um protótipo com potência de 2 kW, cuja topologia adotada é um conversor cc-cc bidirecional intercalado de duas fases. Deste modo, é exposta toda metodologia empregada onde é abordada a análise qualitativa, o dimensionamento dos componentes, a modelagem e o projeto dos controladores tipo PI para o conversor proposto. Para a implementação digital do circuito de controle foi utilizado o dsPIC30f4011 da Microchip. Por meio de simulação e dos ensaios experimentais avaliou-se o comportamento do conversor e realizou-se uma comparação de desempenho, tendo o conversor apresentado rendimento acima de 90%. Assim, pelos resultados teóricos e práticos foi possível avaliar o desempenho do conversor e creditar a continuidade de sua aplicação a trabalhos futuros envolvendo a estruturação completa de um modelo de veículo elétrico de pequeno porte.

OLIVEIRA, A. G. Classificadores neurais aplicados na detecção de curto-circuito entre espiras estatóricas em motores de indução trifásicos acionados por conversores de frequência. 2014. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-19T18:03:47Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_agoliveira.pdf: 2374651 bytes, checksum: d0b7882e7849cec13f6935188050661d (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-20T11:17:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_agoliveira.pdf: 2374651 bytes, checksum: d0b7882e7849cec13f6935188050661d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-20T11:17:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_agoliveira.pdf: 2374651 bytes, checksum: d0b7882e7849cec13f6935188050661d (MD5) Previous issue date: 2014-05-23 / This dissertation reports applications of artificial neural networks to detect stator winding interturn fault of three phase induction motor drived by frequency inverter. The artificial neural networks, like Simple and Multilayer Perceptron, served as off-line classifiers to short-circuit fault condition or healthy condition. In the training of Multilayer Perceptron, two different algorithms are used: the error back-propagation, which is a classic algorithm, and the extreme learning machine, as a relative new alternative for the classic back-propagation. The new one is more worthwhile because of its implementation easiness and higher speed of computation. The database used on the training and validation of the networks is created from an experimental setting, therefore it is composed by true data. The attributes used as failures’ indicators are selected from certain frequencies of the spectrum, based on some theories of current signature analysis. In the second instance, the technique of principal components analysis is employed. The results obtained for the designed classifiers are shown, and some considerations are made on their use in real time embedded applications, which is the most important projection for future researches. / Este trabalho deriva da aplicação de redes neurais artificiais para a detecção de curto-circuito entre espiras em motor de indução trifásico, acionado por inversor de frequência. As redes neurais artificiais, do tipo Perceptron Simples e Multicamadas, são usadas para detectar falhas de curto-circuito no bobinamento estatórico de motores de indução trifásicos de forma off-line. Para treinamento do Perceptron Multicamadas são usados dois algoritmos distintos: o error back-propagation, que figura como o algoritmo clássico na literatura especializada, e o extreme learning machine, que é uma alternativa, relativamente recente, ao algoritmo clássico. Este algoritmo é uma opção atraente para o desenvolvimento rápido de classificadores. O banco de dados usado para treinamento e validação das redes é obtido a partir de experimentação laboratorial, portanto composto de dados reais. Os atributos utilizados para a detecção da falha são componentes de frequência do espectro harmônico da corrente estatórica do motor. O critério de escolha destas componentes, a priori, é fundamentado em resultados de investigações prévias da assinatura de corrente e, em segunda instância, é aplicada a técnica de análise de componentes principais. São apresentados os resultados obtidospelos classificadores projetados, e feitas algumas considerações quanto à utilização destes em aplicação embarcada e em tempo real, que é a principal projeção de futuros trabalhos a partir do atual.

MORAIS, E. E. C. Filtro híbrido de dupla sintonia a quatro fios e a quatro braços. 2014. 183 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-19T18:08:56Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_eecmorais.pdf: 22039936 bytes, checksum: 06aa0bdc80422502132324050f445786 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-20T11:21:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_eecmorais.pdf: 22039936 bytes, checksum: 06aa0bdc80422502132324050f445786 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-20T11:21:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_eecmorais.pdf: 22039936 bytes, checksum: 06aa0bdc80422502132324050f445786 (MD5) Previous issue date: 2014-01-29 / The modernization process has increased the use of loads with strongly non-linear characteristic. This situation is leading engineers to review the concepts of energy efficiency and power quality, in order to conciliate these two definitions. Then, the concept of power conditioning intrinsic to the power quality appears to be an interesting solution. With this concept, the solutions are designed to meet characteristics such as harmonics compensation and power factor correction, in order to ensure an electrical system that provides conditions for maximum energy efficiency of loads connected to the grid. Then arise passive filters and active as the most common solutions, both in practice and in the scientific and technical literature, with each other their advantages and disadvantages. Seeking to benefit from the advantages of both solutions, this work proposes the study and design of a hybrid filter. The proposed structure named dual tune hybrid filter allows the dissociation of the active stage from the passive stage, giving greater autonomy and practicality to the filter during replacement or maintenance operations in the active stage. This work also proposes a design methodology for the passive power stage, as well as the modeling and control of the active filter power stage. Because it is a new hybrid structure, it is made comparative analysis between the proposed hybrid power filter and shunt hybrid power filter, with the series converter with the passive filter, in order to validate the performance and its lower rated for the active stage with respect to the transformer in which it will be connected. Through modeling and design of the proposed hybrid filter, were obtained from a test case, satisfactory results as the correction of power factor and minimizing harmonic distortion voltage and current forward technical standards existing. These results validate the hybrid filter as an economically viable solution for improving the power quality of a distribution system at low voltage. / A modernização de processos tem aumentado o emprego de cargas com característica fortemente não linear. Tal situação está levando os engenheiros a uma revisão dos conceitos de eficiência energética e qualidade de energia, com o intuito de conciliar essas duas definições. Surge, então, o conceito de condicionamento de potência intrínseco ao de qualidade de energia. Com este conceito são desenvolvidas soluções que visam atender características como compensação de harmônicos e correção do fator de potência, de maneira a garantir um sistema elétrico que proporcione condições para a máxima eficiência energética de cargas conectadas à rede. Surgem, então, os filtros passivos e ativos como as soluções mais comuns, tanto na prática quanto na literatura técnica e científica, apresentando entre si as suas vantagens e desvantagens. Buscando usufruir das vantagens de ambas as soluções, este trabalho propõe o estudo e projeto de um filtro híbrido. A estrutura do filtro híbrido de dupla sintonia proposto permite ao mesmo a dissociação da malha ativa de sua malha passiva, dando ao filtro maior autonomia e praticidade durante operações de troca ou manutenção no estágio ativo. Este trabalho também apresenta uma metodologia para o projeto da malha passiva, bem como a modelagem e controle da malha ativa do filtro. Por se tratar de uma estrutura híbrida nova, são realizados ensaios comparativos entre o filtro híbrido proposto e o filtro híbrido emph{shunt}, com conversor em série com o filtro passivo, a fim de validar o desempenho e a baixa potência nominal da malha ativa em relação à potência do transformador ao qual será conectado. Através da modelagem e dimensionamento do filtro híbrido proposto, foram obtidos, a partir de um estudo de caso, resultados satisfatórios quanto a correção do fator de potência e minimização das distorções harmônicas de corrente e tensão frente as normas técnicas vigentes. Tais resultados validaram o filtro híbrido como uma solução tecnicamente viável para a melhoria da qualidade de energia de um sistema de distribuição em baixa tensão.

CHAVES, C. M. N. M. Utilização do modelo numérico WRF para fins de geração eolioelétrica: estudo de caso para Maracanaú, Ceará. 2013. 57 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-07-01T16:06:12Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_cmnmchaves.pdf: 6997687 bytes, checksum: 9d64c6faf666abe342cf3f71856b1d53 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-07-22T16:44:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_cmnmchaves.pdf: 6997687 bytes, checksum: 9d64c6faf666abe342cf3f71856b1d53 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-22T16:44:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_cmnmchaves.pdf: 6997687 bytes, checksum: 9d64c6faf666abe342cf3f71856b1d53 (MD5) Previous issue date: 2013-01-31 / This paper analyzes the mesoscale model WRF (Weather Research And Forecast) to verify its reliability in use as a research tool in areas with potential for eolioeletric generation. The area chosen for study was a farm located in Maracanaú in the state of Ceará. On the farm was installed an anemometer tower of 80 meters high with three anemometers, 1 windsock, 1 temperature sensor and a pyranometer, all sensors connected to a datalogger. The data collected in this tower were used for comparison with the data obtained through simulations in WRF. In the simulations the model was evaluated for two different climatic conditions in the region, the rainy and the dry seasons. The periods chosen to perform the simulations are: March/2012 (representing the rainy season) and November/2011 (representing the dry season). Was performed five sensitivity tests, which were exchanged in the parameterizations of the Planetary Boundary Layer (PBL), Surface Layer (CS) and Ground Surface Model (GSM). The simulation results were evaluated according to the Pearson's correlation method, that one has parameter values from -1 to 1 which presents an index of correlations ranging from bad (-1) to great (1). The simulation with the best performance in the dry and rainy periods presented values for correlations of 0.76 and 0.58, respectively, considered good and fair to the Pearson's parameters. The model was able to satisfactorily represent the local wind behavior for the dry season of the year, and more research is needed in the area to analyze how the model behaves in the representation of the rainy season. Thus, this model provides satisfactory results to be used as a tool for evaluate areas with potential for eolioeletric generation, more research is needed to fit better / O presente trabalho analisa o modelo de mesoescala WRF (Weather Research and Forecast) para verificar a sua confiabilidade na utilização como ferramenta de investigação de áreas com potencial para geração eolioelétrica. A região escolhida para estudo foi uma fazenda localizada no município de Maracanaú, no estado do Ceará. Na fazenda foi instalada uma torre anemométrica de 80 metros de altura com 3 anemômetros, 1 biruta, 1 sensor de temperatura e um piranômetro, todos os sensores conectados a um datalogger. Os dados coletados nesta torre foram utilizados para comparação com os dados obtidos através das simulações no WRF. Nas simulações o modelo foi avaliado para duas situações climatológicas distintas na região, o período chuvoso e o seco. Os períodos escolhidos para realizar as simulações são: março/2012 (representando o período chuvoso) e novembro/2011 (representando o período seco). Foram realizados cinco testes de sensibilidade, nos quais foram permutadas as parametrizações da Camada Limite Planetária (CLP), Camada de Superfície (CS) e o Modelo de Solo Superfície (MSS). Os resultados das simulações foram avaliados segundo o método de correlação de Pearson, método este que possui parâmetros de valores de -1 a 1 onde apresenta um indicativo de correlações que vão de péssimas (-1) a ótimas (1). A simulação com o melhor desempenho no período seco e chuvoso apresentaram valores de correlações de 0,76 e 0,58, consideradas forte e moderada, para os parâmetros de Pearson, respectivamente. O modelo conseguiu representar de forma satisfatória o regime de vento local para a estação seca do ano, sendo necessárias mais pesquisas na área para analisar como o modelo se comporta na representação do período chuvoso. Assim este modelo apresenta resultados satisfatórios para ser utilizado como ferramenta para avaliação de regiões com potencial em geração eolioelétrica, sendo necessárias mais pesquisas para ajustá-lo melhor

BEZERRA, G. R. Modelagem e controle do conversor CC-CC Buck-Boost usando técnicas paramétricas de identificação. 2015. 130 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-07-30T17:26:04Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_grbezerra.pdf: 1447559 bytes, checksum: 3e215efd93000ef742727dc384ddeced (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-07-31T14:02:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_grbezerra.pdf: 1447559 bytes, checksum: 3e215efd93000ef742727dc384ddeced (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-31T14:02:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_grbezerra.pdf: 1447559 bytes, checksum: 3e215efd93000ef742727dc384ddeced (MD5) Previous issue date: 2015-04-16 / This work presents procedures for modeling a Buck-Boost converter based on offline parametric identification techniques, with employment of black box and gray box models. For the identification of the control-to-output-voltage transfer function, the nonlinear Hammerstein model is employed, a particularly interesting structure to identify DC-DC converters for its ability to incorporate nonlinear static characteristic aside from the dynamic behavior of the plant. The identification of the mentioned transfer function is achieved from input and output data, obtained in simulations. In order to identify transfer function parameters, a restricted least squares algorithm is used. As for the identification of the control-to-inductor-current transfer function, a linear black box first order model is considered, with its parameters being determined from system’s frequency response. In order to show the model’s utility, a control system is designed based on the identified expressions. The control system employed is the digital version of type 3 compensator for the voltage loop and type 2 compensator for the current loop, both operating under or logics. The identification results of the system presented excellent agreement between the obtained parametric models and the converter’s behavior, showing the reliability of the identification techniques employed in this work. Furthermore, the control system designed from the identified transfer functions presented good performance, providing stability and quick disturbance rejection, bolstering the validity of parametric identification methods applied to the Buck-Boost converter / Este trabalho apresenta procedimentos para a modelagem de um conversor Buck-Boost com base em técnicas de identificação paramétricas offline com emprego de modelos matemáticos tipo caixa preta e caixa cinza. Para a identificação da função de transferência que relaciona a tensão de saída e a razão cíclica, é empregado o modelo não linear de Hammerstein, estrutura particularmente interessante para aplicação em identificação de conversores CC-CC por incorporar a característica estática não linear da planta de forma dissociada ao seu comportamento dinâmico. A identificação da função de transferência citada é feita a partir de dados de entrada e saída do sistema, medidos em simulação. Para determinação dos parâmetros da função de transferência que relaciona a tensão de saída e a razão cíclica, é utilizado um algoritmo de mínimos quadrados não recursivo com restrições. Quanto à identificação da função de transferência que relaciona a corrente no indutor e a razão cíclica, é empregado um modelo caixa preta linear de primeira ordem, sendo os parâmetros de tal modelo determinados a partir da resposta em frequência do sistema. Visando mostrar a utilidade dos modelos paramétricos, é realizado um projeto de controle com base nas expressões identificadas. O sistema de controle adotado é a versão digital de um compensador tipo 3 para a malha de tensão e de um compensador tipo 2 para a malha de corrente, que operam de forma alternada segundo a lógica ou. Os resultados de identificação do sistema apresentam uma excelente concordância entre os modelos paramétricos obtidos e o comportamento do conversor, mostrando a confiabilidade das técnicas de identificação empregadas nesse trabalho. Adicionalmente, o sistema de controle projetado a partir das funções de transferência estimadas apresentou bom desempenho, garantindo estabilidade e rápida rejeição a distúrbios, reforçando a validade dos métodos de identificação paramétrica aplicados ao conversor Buck-Boost

SANTOS, C. A. dos. Análise e projeto de um conversor NPC para interligação de sistemas de conversão de energia à rede elétrica. 2011. 170 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-02-06T14:34:42Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_casantos.pdf: 3669941 bytes, checksum: ed41c69ffa03953f41a19263de9f2307 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-02-06T14:35:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_casantos.pdf: 3669941 bytes, checksum: ed41c69ffa03953f41a19263de9f2307 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-02-06T14:35:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_casantos.pdf: 3669941 bytes, checksum: ed41c69ffa03953f41a19263de9f2307 (MD5) Previous issue date: 2011 / This work deals with the study of a three-level inverter with Neutral Point Clamped (NPC), proposed for the interconnection of energy conversion systems to the grid. In order to accomplish a complete study an inductive L is proposed and, vector control techniques, and PLL technology as synchronization method are used. Equations are developed for the determination of the losses of the converter, which can be applied to various PWM techniques. Three Modulation techniques are presented: Phase Disposition modulation (PD), modulation with injection of the third harmonic (THIPWM) and carrier-based space vector modulation (SVPWM-CB). The complete modeling system is presented, as well as an example for designing a system of 6 kW. Numerical simulations are performed for different study cases, validating the converter design and modeling developed. The simulation results show that the proposed NPC converter is fully satisfactory, the converter being able to control the power flow (unity power factor) and deliver to the reactive network when required. / Neste tabalho é realizado o estudo de um conversor de três níveis com ponto neutro grampeado (NPC), proposto para a interligação de sistemas de conversão de energia à rede elétrica. Para tanto é utilizado um filtro indutivo L, técnicas de controle vetorial, e a técnica PLL como método de sincronismo. São desenvolvidas equações para a determinação das perdas do conversor, as quais podem ser aplicadas a diversas técnicas de modulação PWM. Três técnicas são apresentadas: modulação PD; modulação com injeção de terceiro harmônico (THIPWM); e modulação vetorial baseada em portadora (CB-SVPWM). Toda a modelagem do sistema é apresentada, bem como um exemplo de projeto para um sistema de 6 kW. São realizadas simulações computacionais para diferentes estudos de caso, validando o projeto do conversor e a modelagem desenvolvida. A resposta às dinâmicas do sistema é satisfatória, sendo o conversor capaz de controlar o fluxo de potência ativa (com fator de potência uniário) e reativa entregues à rede.

CORREIA, W. B. Contribuições ao estudo de sistemas SISO e MIMO com atraso de transporte. 178 f. 2016. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-11T13:47:50Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_wbcorreia.pdf: 4781408 bytes, checksum: aa1f9cf41061276fc4662b1c117a0dda (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-16T17:09:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_wbcorreia.pdf: 4781408 bytes, checksum: aa1f9cf41061276fc4662b1c117a0dda (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-16T17:09:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_wbcorreia.pdf: 4781408 bytes, checksum: aa1f9cf41061276fc4662b1c117a0dda (MD5) Previous issue date: 2016-01-22 / This work presents a contribution to the study of control of dead-time systems. Within this context, it is presented a literature review covering from the Smith predictor until its recent variations. For the state space representation dead-time is normally dealt under the discrete-time perspective, where it is included as state augmentation. In the first case, this work proposes a novel control structure with simple tuning rules, able to deal with single input and output systems that presents multiple delays due to multiple internal paths. However, the design method allows the proposed structure to be readily applied for the single delay case. The study is extended for the state space representation, where it is presented a modification to a predictor recently presented in literature, in order to use it as a predictor-observer within the state space representation. In this case, all the matrices involved in the observer have the same order as those of the plant, i. e., there is no need of the state augmentation to deal with dead-time. Hence, the well known techniques for the optimal and robust control may be applied for multivariable delayed systems. Besides, an alternative way of tuning for the LQG control, based on the T-polynomial approach, is proposed. In this case, the technique may be applied for both the delay free systems and dead-time systems. The latter by applying the modified predictor mentioned earlier in the observer structure. Additionally, it is also proposed a new predictor structure, based on the CARIMA model with T-polynomial, for dead-time systems. This work is full of examples throughout the text which are suitable for both the control strategies studied herein and the proposed ones, applicable for stable, unstable or integrating systems, as well as multivariable systems. Case studies for laboratories plants validate the effectiveness of the discussed methods. / Este trabalho apresenta uma contribuição ao estudo de controle de sistemas dinâmicos que exibem atraso de transporte. Nesse contexto, apresenta-se uma revisão bibliográfica que traz desde o surgimento do preditor de Smith até algumas de suas variações mais recentes. Na representação baseada em espaço de estados é comum que se tenha a abordagem em tempo discreto, em que o atraso de transporte é normalmente incluído através do aumento da ordem do estado. No primeiro caso, este trabalho traz a proposta de uma nova estrutura de controle, de sintonia simplificada, capaz de lidar com sistemas de entrada e saída únicas, mas que apresentam múltiplos atrasos em caminhos diversificados internamente. A metodologia considerada, entretanto, permite que a estrutura proposta possa ser facilmente aplicada a sistemas com atraso simples. O estudo é ampliado para a representação em espaço de estados no tempo discreto, em que apresenta-se uma abordagem que leva à adaptação de um preditor proposto recentemente na literatura para atuar como observador de estados. Neste caso, tem-se a vantagem de que todas as matrizes envolvidas tem a mesma ordem daquelas que descrevem o sistema, ou seja, não há aumento da ordem do estado. Assim, as técnicas conhecidas de controle robusto e ótimo para a representação em espaço de estados podem ser aplicadas a sistemas com múltiplas entradas e saídas. Apresenta-se ainda uma forma alternativa de sintonia do controle LQG, baseada no polinômio-T. Neste caso, a sintonia proposta pode ser aplicada tanto para sistemas sem atraso de transporte quanto para aqueles com atraso quando se considera a adaptação da estrutura do preditor no observador de estados. Além disso, este trabalho apresenta ainda a proposta de um novo preditor cuja estrutura é baseada no modelo CARIMA com polinômio-T, aplicado a sistemas com atraso de transporte. O trabalho é repleto de exemplos em que aplicam-se tanto as estratégias de controle estudadas quanto as propostas, a sistemas estáveis, instáveis ou integradores em malha aberta, bem como a sistemas multivariáveis. Estudos de caso aplicados a plantas de laboratório comprovam a eficiência dos métodos discutidos.

LIMA, W. S. Estudo e modelagem de uma nova topologia de conversor Buck quadrático CC-CC não isolado. 86 f. 2014. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-11T16:15:35Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_wslima.pdf: 3298622 bytes, checksum: 5eb6200de55be90d47567017f957e5fb (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-16T17:15:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_wslima.pdf: 3298622 bytes, checksum: 5eb6200de55be90d47567017f957e5fb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-16T17:15:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_wslima.pdf: 3298622 bytes, checksum: 5eb6200de55be90d47567017f957e5fb (MD5) Previous issue date: 2014-06-25 / In this paper is presented the study, modeling and design of a new DC-DC converter topology, the Converter Quadratic Buck DC-DC non-isolated (QBC). Initially, was made the qualitative and quantitative analysis of the proposed topology of continuous conduction mode operation (MCC), the steps of operation and thus the relationship of voltage and current to size the components converter project, was also held the system modeling through representation on the State space. Then, in order to validate the proposed topology, was used simulation via PSpice. After this step, began the construction of a prototype with 500 W total power output, operating at 20 kHz. The experimental results obtained confirm that the proposed topology can be used in practical activities, for example, for battery charging. / Neste trabalho é apresentado o estudo, modelagem e projeto de uma nova topologia de conversor CC-CC, o Conversor Buck Quadrático CC-CC não isolado (QBC). Inicialmente, foi realizada a análise qualitativa e quantitativa da topologia proposta para operação em modo de condução contínua (MCC), verificando-se as etapas de operação e obtendo-se as relações de tensão e corrente para dimensionar os componentes de projeto do conversor, também foi realizada a modelagem do sistema através da representação no espaço de estados. Em seguida, a fim de validar a topologia proposta, utilizou-se simulação via PSpice. Após essa etapa, iniciou-se a construção de um protótipo com 500 W de potência total de saída, operando em 20 kHz. Os resultados experimentais obtidos confirmam que a topologia proposta pode ser utilizada em atividades práticas, como por exemplo, para o carregamento de baterias.

UCHÕA, J. I. L. I-UPQC para melhoria da qualidade da energia elétrica em aerogeradores de velocidade fixa. 86 f. 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-14T11:46:02Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_jiluchoa.pdf: 7188918 bytes, checksum: f62f21adf0f50035d8ddb82fb861af7a (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-16T17:26:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_jiluchoa.pdf: 7188918 bytes, checksum: f62f21adf0f50035d8ddb82fb861af7a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-16T17:26:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_jiluchoa.pdf: 7188918 bytes, checksum: f62f21adf0f50035d8ddb82fb861af7a (MD5) Previous issue date: 2015-12-18 / Fixed speed wind turbines completely dominated the market until the mid-1990s and currently. Although most installed wind turbine are variable speed, many fixed speed wind are still in operation. In this context, this work presents a study concerned to coordinated operation of FACTS (Flexible Alternating Current Transmission Systems) device with fixed speed wind energy conversion system (WECS) equipped with a squirrel cage induction generator. The applied FACTS device is based on the control strategy of the Unified Conditioner Power Quality with inverted topology (i-UPQC), and consists of two static converters connected in back-to-back topology. A model was developed in the software PSCAD/EMTDC, tested under four different scenarios and discussed in order to validate the presented theory. The i-UPQC performance was analyzed for improving voltage quality in the point of common coupling (PCC), reduction of the harmonic currents drained from the wind turbine, and increasing the induction generator capacity to remain connected during a momentary collapse in the grid voltage. The i-UPQC presented good performance due to its capability to warrant the quality in the PCC voltage in spite of the wind variation and that the voltage sags at the PCC do not change the stator voltages. About the generator current, the i-UPQC has kept the stator current free of harmonic components and the effect of unbalanced loads. Under normal operation it was demonstrated that one of the I-UPQC converters can be sized as 50\% of the generator rated power, which is an advantage for real implementation. A comparison between two ways to connect the I-UPQC to the grid, along with the wind turbine, was made. The series converter connected between the wind turbine and the parallel converter, or between parallel converter and the common connection point (PCC). It was concluded that the shunt converter connected to the generator presents better performance than the series converter due to series converter currents are less than the stator currents. Under this configuration, there is no active power current from the generator injected in the PCC during voltage sags. / Turbinas de velocidade fixa dominaram completamente o mercado até meados de 1990 e atualmente, apesar da maioria dos aerogeradores instalados serem de velocidade variável, muitos aerogeradores de velocidade fixa ainda se encontram em funcionamento. Neste contexto, este trabalho apresenta um estudo sobre a operação coordenada de um dispositivo FACTS (Flexible Alternating Current Transmission Systems) com um aerogerador de velocidade fixa, equipado com gerador de indução gaiola de esquilo. O dispositivo FACTS aplicado baseia-se na estratégia de controle do Condicionador Unificado de Qualidade de Energia com topologia invertida (i-UPQC, do inglês, Unified Power Quality Conditioner with inverted topology), e consiste de dois conversores estáticos na configuração back-to-back. Um modelo foi desenvolvido no software PSCAD/EMTDC e quatro cenários diferentes foram simulados e discutidos a fim de validar a teoria apresentada. A partir dos resultados de simulação, foi analisado o desempenho do i-UPQC para melhoria da qualidade da tensão no Ponto de Conexão Comum (PCC), diminuição das correntes harmônicas drenadas do aerogerador e aumento da capacidade do gerador de indução de se manter conectado durante um afundamento momentâneo da tensão da rede. O i-UPQC atuou de forma satisfatória, pois não permitiu que variações na velocidade do vento afetassem a qualidade da tensão fornecida ao PCC, nem que o afundamento da tensão no PCC alterasse a tensão nos terminais do estator. Quando cargas não lineares foram adicionadas no sistema, o i-UPQC manteve a corrente do estator livre das componentes harmônicas e desbalanços presentes na corrente da carga. Demonstrou-se que, em condições normais de operação, um dos conversores do i-UPQC pode ser especificado para 50\% da potência nominal do aerogerador, o que pode representar uma vantagem do i-UPQC para o caso de uma implementação real. Foi feita uma comparação entre duas diferentes configurações de conexão do i-UPQC com o aerogerador e a rede: ora com o conversor paralelo conectado entre o conversor série e o ponto de conexão comum (PCC), ora conectado entre o aerogerador e o conversor série. Concluiu-se que a configuração com o conversor paralelo conectado ao aerogerador é mais vantajosa, pois a corrente que circula através do conversor série é menor que a corrente do estator. Nesta configuração, nenhuma corrente referente à potência ativa do aerogerador é injetada no PCC durante um afundamento de tensão.

MESQUITA, S. J. Uma Proposta de projeto para inversor multinível em cascata assimétrico com 63 níveis na tensão de saída e operação em baixa frequência. 147 f. 2011. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-17T14:16:24Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_sjmesquita.pdf: 3380015 bytes, checksum: ed113ab7b49a500b53f8d4eb6ca93b4f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-18T17:36:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_sjmesquita.pdf: 3380015 bytes, checksum: ed113ab7b49a500b53f8d4eb6ca93b4f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-18T17:36:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_sjmesquita.pdf: 3380015 bytes, checksum: ed113ab7b49a500b53f8d4eb6ca93b4f (MD5) Previous issue date: 2011-02-02 / This dissertation proposes a design of a cascaded multilevel inverter using H-bridge cells in asymmetric configuration and a multiple secondary transformer. Equations for determining the frequency operation of each cell with binary and ternary configurations, as well as the complete design of toroidal transformer with laminated core. This work proposes also the optimal operating frequency of the transformer that enables reduction in core size, when compared to 60 Hz operation. It is also discussed a methodology for calculate the losses in the cells of the inverter, which are useful to determine the thermal behavior of the inverter / Este trabalho apresenta um estudo dos inversores multiníveis em cascata usando células H-bridge na configuração assimétrica usando transformador de múltiplos secundários. Ele demonstra equações para o cálculo da freqüência das células para o inversor operando com as configurações binária e ternária, bem como o projeto completo do transformador toroidal com núcleo laminado. Este trabalho define a melhor freqüência de operação do transformador que possibilita redução no tamanho se comparado a operação em 60 Hz. Ele também aborda uma metodologia para o cálculo das perdas nas células do inversor as quais são úteis para o cálculo térmico do inversor.