Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A series of studies have been developed to evaluate and calibrate a bone densitometry device (Dual-energy X-ray Absorptiometry DXA) as an indirect method for body, carcass, and pork evaluation. Thus, the technology was tested for its precision in repeatability and reproducibility conditions. The effect of the sample edge, temperature, and thickness of the sample, and the effect of modifying the composition of the sample by the addition of tissue were also tested. In addition, software packages were evaluated. Finally, a protocol was developed to calibrate the method estimating the chemical composition of entire body and half carcass; and the dissected tissue composition of half carcass and primary cuts. The repeatability and reproducibility of the equipment were in general satisfactory; however, some regions of interest should be avoided, such as the trunk. The reduction of the edge perimeter did not change the results provided by the device. The temperature had a slight effect on the results; however, a wide variation in temperature is necessary to generate a small change in DXA results. The thickness variation of a sample with constant composition was one of the factors that most influenced the DXA measurements. For this reason, the techniques for standardization considering this factor are crucial to enable this device utilization. The evaluated software were Total body and Small Animal, each one with its three configurations totaling six studies. Both software could be used to estimate the composition of dissected tissues; however, the more extensive was the dissection the lower was the accuracy of the method. Thus, estimating an amount of a particular tissue in a half carcass was more accurate than estimating the same tissues in the primal cuts. The calibration procedure allowed obtaining translation models with good accuracy and precision to estimate the chemical composition and dissected tissues. In addition, measurements took in a condition could be used to estimate the composition in another one. However, when the measurement was more specific then greater was the precision of estimation. Accurate results were achieved after small methodological adjustments. This happened because the factors affecting DXA measurements were quantified and easily corrected with method standardization. The DXA is an important tool for animal evaluation. Thus, DXA should be considered in future studies. / Uma série de estudos foram desenvolvidos para avaliar e calibrar um equipamento de densitometria óssea (Dual-energy X-ray Absorptiomentry DXA) como método indireto para avaliação corporal, de carcaça e de cortes cárneos suínos. Assim, a tecnologia foi testada quanta à sua precisão em condições de repetibilidade e reprodutibilidade; além dos efeitos de borda da amostra, temperatura e espessura da amostra; e do efeito da modificação da composição da amostra pela adição de tecidos. Os pacotes de softwares também foram avaliados quanto às suas configurações. Por fim, um protocolo foi desenvolvido para calibrar o método para estimação da composição química corporal e de meia carcaça suína, além da composição de tecidos dissecados de meia carcaça e cortes primários. A repetibilidade e reprodutibilidade do equipamento foram em geral satisfatórias. Porém, algumas regiões de interesse devem ser evitadas, como a do tronco. A redução do perímetro da borda não modificou os resultados fornecidos pelo equipamento. A temperatura apresentou um leve efeito sobre os resultados, no entanto é necessária uma grande variação de temperatura para gerar uma pequena variação nos resultados DXA. A variação da espessura de uma amostra com composição constante foi um dos fatores que mais influenciaram as medidas tomadas com o equipamento. Visto isso, a padronização de técnicas considerando esse fator é fundamental para viabilizar a utilização desta tecnologia. Os softwares avaliados foram o Total body e Small animal cada um com suas três configurações totalizando seis estudos. Os dois softwares puderam ser empregados para estimação da composição de tecidos dissecados. No entanto, quanto mais extensiva foi a dissecção menor foi a precisão do método. Assim, a estimação da quantidade de um determinado tecido em uma meia carcaça foi mais precisa do que a estimação da composição de mesmo tecido nos cortes primários. Através da calibração do método, foi possível obter modelos de tradução com boa acurácia e precisão para estimar a composição química e de tecidos dissecados. Além disso, medidas tomadas em uma condição puderam ser utilizadas para estimar a composição em outra. Assim, a digitalização da meia carcaça pode ser utilizada para estimar a quantidade de músculo da paleta, por exemplo. No entanto, quanto mais específica foi a medida maior foi a precisão da estimativa. Resultados precisos foram alcançados depois de pequenos ajustes metodológicos, uma vez que, os fatores de influência sobre os resultados foram quantificados e eram de fácil correção através de padronização dos métodos. A ferramenta DXA mostrou-se um importante instrumento para avaliação animal. Portanto, a DXA deve ser considerada em futuras pesquisas.

O aprimoramento de técnicas e dispositivos aplicados à conversão de energia provenientes de fontes alternativas de energia, no contexto da geração distribuída, possui um papel importante para o estabelecimento definitivo de um novo paradigma de despacho e consumo de energia elétrica. Neste contexto, esta tese de doutorado aborda uma proposta de gerenciamento de energia e controle de uma microrede com célula a combustível e painel fotovoltaico como fontes primárias, operando juntamente com elementos armazenadores. Nesta proposta, destaca-se o uso de duas principais técnicas: droop k-sharing e Maximum Power Point Tracking with Saturation Technique (MPPT-ST). A técnica droop k-sharing permite associar uma dinâmica preestabelecida à célula a combustível, de forma que as baterias absorvam o espectro complementar. Adicionalmente, o uso da variável k-sharing com a adição da técnica droop permite o compartilhamento de potência entre as duas fontes sem a necessidade de comunicação entre elas. Já a técnica MPPT-ST, permite a operação de painéis fotovoltaicos no Maximum Power Point (MPP) e fora do MPP utilizando um saturador dinâmico. Por fim, propõe-se uma técnica para o acoplamento dos modelos dinâmicos dos conversores CC-CC por meio do equacionamento da tensão do barramento Corrente Contínua (CC) em espaços de estados, tornando possível analisar a estabilidade da microrede com o método indireto de Lyapunov. Para validar as técnicas propostas, são apresentados resultados de simulação e experimentais. / The improvement of techniques and devices applied to the energy conversion of alternative energy sources, in the distributed generation context, has an important role for the definitive establishment of the new paradigm of energy delivery and consumption. In this context, this PhD thesis addresses a proposal of an energy management strategy for microgrids with fuel cells and photovoltaic panels as primary sources, operating with storage devices. In the proposed control scheme, it is possible to highlight two control techniques: droop k-sharing and MPPT-ST. With the droop k-sharing technique, it is possible to design a specific dynamic behavior for the Fuel Cell, while the battery absorbs the complementary (high frequency) spectrum. Additionally, the use of the k-sharing variable with droop technique makes it possible to share the energy between the two sources without the need of a high-speed communication link. On the other hand, with the MPPT-ST technique, the photovoltaic modules can be operated in the MPP or off-MPP by using a simple dynamic anti-windup strategy. For the stability analysis using the Lyapunov Indirect Method, it is proposed a state space technique to couple the DC-DC converters models using the DC-link capacitor. Finally, to evaluate the proposed theoretical algorithm and analysis, simulations and experimental results are presented.