SOFA 2 is a component system employing hierarchically composed components. It provides ADL-based design, behavior specification using behavior protocols, dynamic reconfiguration of the components, and modeling of the component communication by software connectors. This allows seamless and transparent distribution of component applications. The connectors can be automatically generated, SOFA 2 contains Java connector generator allowing to connect components with Java interfaces. The aim of this thesis is to implement C code generator and integrate it into the current SOFA 2 connector generator framework, so that C connectors can be automatically generated and thus components written in C language can be transparently connected in distributed environment. The proposed C code generator is based on the concept of template transformation, where templates containing mixture of C code and a scripting Domain Specific Language are transformed to a pure C code. Strategic term rewriting method provided by Stratego/XT framework is used for evaluation of the scripts within the templates.

This thesis is a study on integration of photovoltaic generators into an existing diesel-unreliable grid connected system at the Lebanese village of Khiam. The main goal of implementing PV-diesel hybrid system is to reduce diesel consumption and the import of fossil fuel used in electricity power supply. Before designing the system, it is necessary to create a load profile for 120 households and pre-design the size of the PV generator, the capacity of storage system and inverter type/size selection. The load profile data is based on the average of monthly energy consumption gathered from Khiam village households. Detailed simulations and financial analysis are performed with HOMER to compare different systems and their viability. The simulations include four different designs starting from the existing system, diesel generator with unreliable grid, followed by PV generator and unreliable grid, PV and diesel generator and ended with the complete hybrid system. Once the Hybrid system is determined a detailed design is done to optimize the lowest cost PV-diesel hybrid system. The final simulated PV-diesel hybrid system is suggested with a PV capacity of 270 kWp, existing diesel capacity with 200 kVA, an inverter output of 115 kW and battery bank nominal capacity is 1872 kWh. The system renewable fraction is 53% and the project life cycle is 25 years. The PV-diesel hybrid system is projected to produce electricity at a cost of 0.12 USD/kWh. This cost is significantly lower than the 0.26 USD/kWh paid to the diesel operator, as well as lower than 0.13 USD/kWh paid to the utility grid. In addition, and according to the given information from the owner, an estimated diesel consumption of 104000 ltr/year, the simulation result shows diesel consumption at 40000 ltr/year. The reduced carbon dioxide production by 65%, from 776 to 272 tons per year, provides further justification for the PV installation in a commercial PV-diesel hybrid system.

O ilhamento intencional quando desenvolvido em modo seguro pode ser considerado uma solução viável à promoção da confiabilidade das redes elétricas na presença de geradores distribuídos. Diante disso, esta tese de doutorado propõe metodologias que definem os ajustes das proteções do ponto de acoplamento comum e do gerador para viabilizar tecnicamente o ilhamento intencional, permitindo também avaliar a probabilidade de sucesso deste quando não planejado por um período de operação da rede. As metodologias propostas consideram os relés de deslocamento de fase ou \"salto de vetor\", relés de taxa de variação de frequência e os relés de sub/sobrefrequência convencionais. Estas metodologias baseiam-se na associação direta do tempo de detecção do ilhamento e do tempo de restrição. Estes tempos são oriundos da capacidade de detecção de ilhamento do relé baseado em medidas de frequência do ponto de acoplamento comum e da proteção do gerador. Os resultados foram consistentes e além de determinar a viabilidade técnica do ilhamento intencional de geradores distribuídos, permitiram avaliar a probabilidade de sucesso do ilhamento intencional. Adicionalmente, as metodologias permitiram definir quando possível os ajustes das proteções mais adequados à operação segura da ilha. / The intentional islanding when perfomed in a safe way can be considered a viable solution to the promotion of the reliability of the electrical networks in the presence of distributed generators. In this context, this doctoral thesis proposes methodologies that define the adjustments of the protections of the point of common coupling and the generator to technically enable the intentional islanding and allow to evaluate the probability of successful islanded operation. The proposed methodologies consider the vector surge or \"vector jump relays\", the rate of change of frequency and conventional under/overfrequency relays for islanding detection purposes, and the under/overfrequency relays to protect the generator. These methodologies are based on the direct association of the islanding detection time and the restriction time, and on their relation with the active power imbalance of the island. The detection and restriction times are derived from the islanding detection capability of the previous-mentioned relays, and from the generator protection, respectivelly. The results showed that the methodologies were able to identify favourable conditions for a successful islanded operation, and allowed assessing its probability of occurrence given different conditions of load and generation power imbalance. Additionally, the methodologies allowed to define, when possible, the adjustments of the most adequate protections for the isolated operation of the microgrid.

Muitos grupos de pesquisa já trabalharam com o desenvolvimento de conjuntos de bases, no intuito de obter melhores resultados em tempo e custo de cálculo computacional reduzidos. Para tal finalidade, o tamanho e a precisão são fatores a ser considerados, para que o número de funções do conjunto gerado proporcione uma boa descrição do sistema em estudo, num tempo de convergência reduzido. Esta dissertação tem como objetivo apresentar os conjuntos de bases obtidos pelo Método da Coordenada Geradora, para os átomos Na, Mg, Al, Si, P, S e Cl, e avaliar a qualidade de tais conjuntos pela comparação da energia eletrônica total, em nível atômico e molecular. Foi realizada uma busca para a obtenção do melhor conjunto contraído e do melhor conjunto de funções de polarização. A qualidade do conjunto gerado foi avaliada pelo cálculo DFT-B3LYP, cujos resultados foram comparados aos valores obtidos por cálculos que utilizam funções de bases conhecidas na literatura, tais como: cc-pVXZ do Dunning e pc-n do Jensen. Pelos resultados obtidos, pode-se notar que os conjuntos de bases gerados neste trabalho, denominados MCG-3d2f, podem representar sistemas atômicos ou moleculares. Tanto os valores de energia quanto os de tempo computacional são equivalentes e, em alguns casos, melhores que os obtidos aqui com os conjuntos de bases escolhidos como referência (conjuntos de Dunning e Jensen). / Many research groups have been working with the development of basis sets in order to get the best results in reduced time and cost of computational calculation. It is known that for such purpose, size and accuracy are the primary factors to be considered, so that the number of the generated set of functions allows a good description of the system being studied in a small convergence time. This essay aims to present the basis sets obtained by the Generator Coordinate Method for the atoms Na, Mg, Al, Si, P, S and Cl, as well as evaluating the quality of such clusters by comparing the electron energy at atomic and molecular levels. A research was also performed to obtain the best set contracted as well as the best set of polarization functions. The quality of the generated set was evaluated by calculating DFT-B3LYP results, which were compared to values obtained through calculation using basis functions such as cc-pVXZ of Dunning and pcn of Jensen. It can be noted, from the results obtained, that the basis sets generated in this study, named MCG-3d2f, may well represent atomic or molecular systems. Energy values and the computational time are equivalent and in some cases, even better than those obtained with the sets of bases chosen here as reference sets (Dunning and Jensen).

Este trabalho de mestrado está relacionado com a análise do comportamento dinâmico de turbinas eólicas equipadas com gerador síncrono com excitação a ímãs permanentes operando durante contingências na rede elétrica e com variação na velocidade do vento. Tal configuração tem muitas vantagens quando comparada com a configuração atualmente utilizada pelos principais fabricantes de turbinas eólicas de grande porte. A principal delas é devido ao fato de não utilizar caixas de engrenagens. Porém, o impacto na rede elétrica com a conexão de tal configuração deve ser minimizado melhorando as condições operativas no ponto de conexão da fazenda eólica. Desta forma, o projeto em questão visa investigar formas de diminuir os impactos negativos causados e melhorar a estabilidade do sistema, principalmente, no ponto de conexão à rede elétrica Portanto, o projeto de pesquisa deste mestrado está relacionado ao desenvolvimento de modelos computacionais que representem tal tecnologia, considerando os principais componentes e controles utilizando o software de simulação PSCAD. Também são incluídos novos métodos de controle e elementos adicionais que melhoram a confiabilidade e o nível de penetração de parques eólicos com geradores a ímãs permanentes. Ressalta-se que tais modelos não estão disponíveis de forma completa no software citado acima, portanto foram desenvolvidos partindo de modelos genéricos existentes. Todas as partes do modelo foram realizadas com elementos básicos acessíveis em qualquer programa de simulação, de modo que qualquer engenheiro ou pesquisador possa programar este mesmo modelo em qualquer software. Esta dissertação começa com uma breve descrição do modelo desenvolvido, incluindo o modelo aerodinâmico das turbinas eólicas, o controle do conversor do lado do gerador, o controle do conversor do lado da rede e o sistema de proteção do link de corrente contínua. Com o modelo desenvolvido, analisa-se a operação do gerador síncrono a imãs permanentes durante contingências na rede. A aplicação de um sistema avançado de armazenamento de energia e a possibilidade de suporte de frequência à rede elétrica também foram desenvolvidos e analisados. Considerando os resultados obtidos, podemos verificar que a conexão de parques eólicos equipados com geradores síncronos com excitação a ímãs permanentes pode trazer benefícios para a rede elétrica, quando o seu potencial de controle e de operação é utilizado. Mais detalhes podem ser verificados nos capítulos a seguir. / This master\'s project aims to study the behavior of wind turbines with Permanent Magnet Synchronous Generator, operating during contingencies and changes in wind speed. This configuration has many advantages compared with configurations currently used by leading manufacturers of large wind turbines. The main one is due to the fact of use smaller gearboxes or even gearless turbines. However, the impact on the electrical grid connection of this configuration should be minimized by improving the operating conditions at the connection point of the wind farm. Thus, this project aims to investigate ways to reduce the negative impacts and improve the system stability, especially at the grid connection point. This work employs the simulation software PSCAD for developing a computational model of this technology, considering the main components and controls. New control methods and additional features are included, for improving the reliability and the level of penetration of wind farms with permanent magnet generators in the power system. It is noteworthy that such models are not available in the simulation software PSCAD; therefore it was developed from existing generic models. All parts of the model were done with basic elements; as a result any engineer or researcher can program this same model in any software. This work begins with a brief description of the developed model, including: the aerodynamic model of the wind turbines, the control of the generator side converter, the control of the grid side converter and the protection system of the Link-DC. With this model, the operation of the permanent magnet synchronous generator was analyzed during network contingencies. The application of a sophisticated energy storage system for frequency support was also both developed and analyzed. The connection of wind turbines with Permanent Magnet Synchronous Generator has advantages when its potential for control and operation is used. More details can be checked in the following chapters.

Introdução: A Locomoção tem como uma das características básicas a ritmicidade. Entre os mecanismos que envolvem seu controle destaca-se o conceito de um gerador de padrão central (GPC) capaz de gerar atividades neurais e musculares rítmicas. A técnica de treino locomotor com suspensão de peso na esteira (TLSP) utiliza esse conceito e emerge como uma estratégia terapêutica efetiva após a lesão medular (LM) em humanos em função do alto nível de automatismo do sistema nervoso, podendo ser esperadas diferentes respostas em lesões completas e incompletas. Portanto, uma análise detalhada das respostas biomecânicas obtidas durante o TLSP pode servir como base para compreensão do controle neural da locomoção humana. Objetivos: Caracterizar, a partir de parâmetros biomecânicos, a marcha com suspensão parcial de peso e assistência manual em indivíduos com lesões medulares completas e incompletas. Método: 40 indivíduos (20 com LM e 20 sem lesão) foram divididos em quatro grupos: Lesão Medular ASIA A (GLA), Lesão Medular ASIA B (GLB), Lesão Medular ASIA C e D (GLC) e Grupo Controle (GC) composto por sujeitos sem lesão. Durante o TLSP, ambos os grupos foram submetidos ao mesmo protocolo, com suspensão do peso corporal, duração total do treino e velocidades pré-definidas. Foram coletados dados de eletromiografia de superfície e a análise cinemática foi realizada por meio de 7 centrais inerciais. As análises foram realizadas por meio de análise de variância múltipla (MANOVA) Resultados: Em relação às variáveis cinemáticas o GC apresentou menor tempo de apoio em relação ao GLA não havendo diferenças entre os outros grupos com lesão medular. Quanto à ativação muscular o GLA e GLB apresentaram maior atividade de músculos proximais com co-contrações, GLC atividade proximal similar à GLA, GLB e distal similar ao GC que apresentou níveis mais baixos de atividade muscular com maior atividade distal em relação a proximal. Para o momento do pico de atividade, o GC apresentou momento antecipado para músculos proximais, atrasado para músculos distais em relação aos grupos com LM. Conclusão: Quando comparados ao GC, os grupos com LM apresentaram maiores amplitudes de sinal eletromiográfico, provavelmente pelo fato de o GC realizar a tarefa de forma mais eficiente com menor demanda de ativação muscular. Não foi possível reconhecer padrões rítmicos de ativação nos grupos com LM / Introduction: The locomotion has a characteristic the rhythmicity. Concerning the understanding of the mechanisms involving its control, the concept of a central pattern generator (GPC) capable of generating neural and muscular rhythmic activities stands out. The body weight support treadmill training (BWSTT) technique uses this concept and emerges as an effective therapeutic strategy after spinal cord injury (LM) in humans due to the high level of automatism of the nervous system, and different responses can be expected in complete and incomplete injuries. Therefore, a detailed analysis of the biomechanical responses obtained during BWSTT may serve as a basis for understanding the neural control of human locomotion. Objectives: To characterize, from biomechanical parameters, treadmill gait with body weight support in individuals with complete and incomplete spinal cord injury. Method: 40 individuals (20 with LM and 20 without lesion) were divided into four groups: ASIA A (GLA), ASIA B (GLB), ASIA C and D (GLC) and Control Group (GC) composed of subjects without injury. During BWSTT, both groups were submitted to the same protocol, with pre-defined body weight suspension, total training duration and speeds. Surface electromyography data were collected and kinematic analysis was performed by means of 7 inertial power plants. The analyzes were performed through multiple variance analysis (MANOVA). Results: In the kinematic variables, the CG presented less support time in relation to the GLA and there were no differences between the other groups with spinal cord injury. As for muscle activation, GLA and GLB presented higher activity of proximal muscles with co-contractions, GLC presented similar proximal activity similar to GLA, GLB and distal similar to GC, which presented lower levels of muscular activity with greater distal activity in relation to proximal muscles. For the moment of peak activity, the GC presented early moment for proximal muscles, delayed to distal muscles in relation to the groups with LM. Conclusion: When compared to CG, the groups with LM presented higher amplitudes of electromyographic signal, probably because the CG performed the task more efficiently with less demand for muscle activation. It was not possible to recognize rhythmic patterns of activation in the LM groups

No processo de fabricação do gerador de 99Mo/99mTc é fundamental, não só evitar a introdução de contaminantes microbianos, como também avaliar o efeito que a atividade radioativa pode provocar em microrganismos. Os objetivos deste trabalho foram: estudar os processos de esterilização por radiação gama (60Co) dos acessórios e da coluna de alumina (Al2O3) que compõem o sistema do gerador de 99Mo/99mTc, e avaliar a eficácia da radiação gama na morte de microrganismos em geradores de 99Mo/99mTc na mínima (9,25 GBq) e na máxima (74 GBq) atividade radioativa. Acessórios do gerador foram irradiados com doses absorvidas de 15, 25 e 50 kGy e as colunas de alumina com 10, 15, 25 e 50 kGy. A alumina das colunas irradiadas foi avaliada por análise combinada de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise elementar por espectroscopia de energia dispersiva (EDS), e difração de raios X. O Teflon® foi avaliado por termogravimetria (TGA) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Cálculos dosimétricos foram realizados para o alvo de maior dose na coluna do gerador de 9,25 GBq e 74 GBq. Suspensões quantificadas de B. subtilis e esporos de B. pumilus foram inoculadas em colunas irradiadas a 25 kGy e observou-se que a coluna de alumina representou uma barreira física para a contaminação do eluato, pois a recuperação microbiana foi reduzida. Verificou-se que o B. subtilis na forma vegetativa mostrou menor afinidade pela alumina em relação aos esporos de B. pumilus. A recuperação microbiana foi menor no gerador com atividade radioativa em relação ao gerador sem radioatividade. Foi desenvolvido um indicador biológico de esporos de B. pumilus que consistiu em uma tira de alumínio com sílica gel colocado externamente à coluna e as quantidades recuperadas tanto no gerador de 9,25 GBq quanto no de 74 GBq mostraram redução na viabilidade. O uso de filtros Sep-Pak® e 0,22 μm no sistema do gerador mostrou eficiência na retenção de 4,9 x 106 UFC de B. subtilis, garantindo a esterilidade do produto terminado. / In the manufacturing process of the 99Mo/99mTc generator it is essential not only to prevent the introduction of microbial contaminants, but also evaluate the effect of the radioactivity in microorganisms. The objectives of this work were to study the sterilization processes by gamma rays (60Co) of accessories and alumina column (Al2O3) that take part in the generator system and assess the effectiveness of gamma radiation in the death of microorganisms in 99Mo/99mTc generators of minimum (9.25 GBq) and maximum (74 GBq) radioactivities. Accessories were irradiated with 15, 25 and 50 kGy absorbed doses and alumina columns with 10, 15, 25 and 50 kGy. Alumina from irradiated columns were examined by combined analysis of scanning electron microscopy (SEM) and elemental analysis by energy dispersive spectroscopy (EDS), and X-ray diffraction. Teflon® was evaluated by thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC). Dosimetric calculations were made for the highest dose target on 9.25 GBq and 74 GBq generator columns. Quantified suspensions of B. subtilis and B. pumilus spores were inoculated into columns irradiated at 25 kGy and it was observed that the alumina column represented a physical barrier to contamination of the eluate, as microbial recovery was reduced. It was found that B. subtilis in vegetative form showed lower affinity for alumina when compared to B. pumilus spores. Microbial recovery was lower in the generator with radioactivity than with the generator without radioactivity. A biological indicator of B. pumilus spores was developed which consisted of an aluminum strip with silica gel placed externally to the column and the microbial recovery in both 9.25 and 74 GBq generators showed reduction in viability. The use of Sep-Pak® and 0.22 μm filters in the generator system has shown efficiency in the retention of 4.9 x 106 CFU of B. subtilis, ensuring the sterility of the finished product.

Actuellement, nous vivons dans une société numérique. L'avènement de l'Internet et l'arrivée du multimédia et des supports de stockage numériques, ont transformé profondément la façon dont nous communiquons. L'image en particulier occupe une place très importante dans la communication interpersonnelle moderne. Toutefois, elle présente l'inconvénient d'être représentée par une quantité d'information très importante. De ce fait, la transmission et le stockage des images soulèvent certains problèmes qui sont liés essentiellement à la sécurité et à la compression d'images. Ce sont ces considérations qui ont guidé cette thèse. En effet, la problématique que nous posons dans cette thèse est de proposer une solution conduisant à la crypto-compression d'images afin d'assurer un archivage et un transfert sécurisés tout en conservant les performances de la méthode de compression utilisée. En effet, nos travaux de recherche ont porté essentiellement sur la compression et le cryptage des images numériques. Concernant la compression, nous avons porté un intérêt particulier au codage arithmétique vu sont efficacité en terme de ta ux de compression et son utilisation par les nouvelles normes et standards de compression tel que JPEG2000, JBIG, JBIG2 et H.264/AVC. Quant au cryptage, nous avons opté pour l'utilisation du chaos combiné avec les fractions continues afin de générer des flux de clés ayant à la fois de bonnes propriétés cryptographiques et statistiques. Ainsi, nous avons proposé deux nouvelles méthodes de compression sans perte basées sur le codage arithmétique tout en introduisant de nouveaux paramètres de codage afin de réduire davantage la taille en bits des images compressées. Deux autres méthodes s'appuient sur l'utilisation du chaos et des fractions continues pour le développement d'un générateur de nombres pseudo-aléatoires et le cryptage par flot d'images. Enfin, nous proposons une nouvelle méthode qui emploie conjointement le cryptage avec la compression. Cette dernière méthode se base sur l'échange des sous-intervalles associés aux symboles d'un codeur arit hmétique binaire de façon aléatoire tout en exploitant notre générateur de nombres pseudo-aléatoire. Elle est efficace, sécurisée et conserve le taux de compression obtenu par le codage arithmétique et ceci quelque soit le modèle statistique employé : statique ou adaptatif. / Actually, we live in a digital society. The proliferation of the Internet and the rapid progress in information technology on multimedia, have profoundly transformed the way we communicate. An enormous amount of media can be easily exchanged through the Internet and other communication networks. Digital image in particular occupies an important place in modern interpersonal communication. However, image data have special features such as bulk capacity. Thus, image security and compression issues have became exceptionally acute. It is these considerations that have guided this thesis. Thus, we propose throw this thesis to incorporating security requirements in the data compression system to ensure reasonable security without downgrading the compression performance.For lossless image compression, we have paid most attention to the arithmetic coding (AC) which has been widely used as an efficient compression algorithm in the new standards including JBIG, JBIG2, JPEG2000 and H.264/AVC. For image encryption, we are based on the combination of a chaotic system and the Engel continued fraction map to generate key-stream with both good chaotic and statistical properties. First, we have proposed two new schemes for lossless image compression based on adding new pre-treatment steps and on proposing new modeling methods to estimate probabilities for AC. Experimental results demonstrate that the proposed schemes give mean compression ratios that are significantly higher than those by the conventional AC. In addition, we have proposed a new pseudo-random bit generator (PRBG). The detailed analysis done by NIST statistical test Suite demonstrates that the proposed PRGB is suitable for cryptography. The proposed PRBG is used to develop a new symmetr ic stream cipher for image encryption. Theoretic and numerical simulation analyses indicate that our image encryption algorithm is efficient and satisfies high security. Finally, we have proposed a new scheme which performs both lossless compression and encryption of image. The lossless compression is based on the binary AC (BAC) and the encryption is based on the proposed PRBG. The numerical simulation analysis indicates that the proposed compression and encryption scheme satisfies highly security with no loss of the BAC compression efficiency.

Este trabalho tem como fulcro o desenvolvimento de um gerador de analisadores sintáticos do tipo top-down para gramáticas LL(1) com entrada gráfica da gramática, bem como uma comparação do mesmo com outros geradores em uso no mercado. Como resultado foi obtido um gerador totalmente funcional, e foi mostrado como ele é superior aos outros analisadores. São descritos detalhes da implementação e foi elaborado um manual de uso do sistema implementado em Java independente de ambientes de programação. / This thesis has as its main goal the development a parser generator using top-down syntax analysis for LL(1) grammars. Its input is a graph grammar. A comparison with available parser generators is also presented. As a result a fully executable generator, and the fact that it is superior to the other generators was demonstrated. This work contains details of the implementation, and presents a users manual of the system, which was implemented in Java. The system is independent of programming environments.

Thesis. 1976. M.S.--Massachusetts Institute of Technology. Alfred P. Sloan School of Management. / Microfiche copy available in Archives and Dewey. / M.S.