Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2013-07-16T03:42:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 274988.pdf: 745864 bytes, checksum: 8d6819d7f06f653d9d9736cabef8f7ae (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T07:37:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 295133.pdf: 28257111 bytes, checksum: dbc725d343952854394bcacf683aaaa9 (MD5) / Este trabalho propõe metodologias para a análise cinemática de sistemas veículo-manipulador subaquáticos (UVMS) através de quatérnios duais com o intuito de impor menor variação de torque nas juntas durante o seguimento de trajetória. Em adição a isso, evita-se a ocorrência de singularidades cinemáticas e obtém-se menor custo computacional. A abordagem é apresentada inicialmente como uma alternativa à representação tradicional dos movimentos aplicada na cinemática direta de mecanismos através da convenção de Denavit-Hartenberg e do método dos helicoides sucessivos. O benefício dessa representação está no menor custo computacional, mas principalmente, no desacoplamento dos ângulos de orientação de forma a evitar as singularidades cinemáticas. Os quatérnios duais também são aplicados na cinemática inversa em uma metodologia interativa através do método de Davies como uma modalidade de realimentação livre de singularidades. Por fim, a principal contribuição deste trabalho está na proposta da aplicação dos quatérnios duais na cinemática inversa diferencial em por uma metodologia analítica, através da apresentação do Jacobiano dual-quaterniônico. Essas abordagens são aplicadas a um sistema subaquático, onde o amortecimento imposto pela imersão no fluido dissipa grandes variações de torque e agrega erros no seguimento da trajetória. / This work proposes a methodology for kinematic analysis of underwater vehicle-manipulator systems (UVMS) using dual-quaternions. The objective is to provide a less joint torque variation to trajectory tracking, avoidance of kinematic singularities occurrence and a lower computational cost. The approach is initially presented as an alternative representation of movements applied to direct kinematics through the Denavit- Hartenberg convention and the successive screws method. The benefit of this representation is a lower computational cost, but mainly, the decoupling of orientation angles in order to avoid kinematic singularities. The dual quaternions also are applied in the inverse kinematics in an interactive approach through Davies method as a feedback without singularities. Finally, the main contribution of this work is the proposal of dual quaternions application in an analytical approach of differential inverse kinematics through of the dual-quaternionic Jacobian. These approaches are applied to an underwater system, where the damping imposed by fluid immersion dissipates large torque variations adding errors in trajectory tracking.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T08:04:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 295141.pdf: 7173108 bytes, checksum: edf3a75d65ee785e89e7af17b980f362 (MD5) / Ao longo dos últimos anos, a geração centralizada de energia elétrica tem sido o modelo tradicionalmente utilizado no Brasil. Porém, com a crescente preocupação com as questões energéticas e ambientais,a geração distribuída tem despontado como uma opção para o setor elétrico, pois a geração ocorre de forma descentralizada, com unidades geradoras de pequeno porte, que podem otimizar o sistema de geração, transmissão e distribuição. Diferentes tecnologias podem ser utilizadas na forma de geração distribuída e dentre elas pode-se destacar os geradores solares fotovoltaicos, que geram eletricidade a partir da luz do sol através do efeito fotovoltaico. Embora não sejam geradores, os veículos elétricos ao serem conectados em uma tomada elétrica residencial, comercial ou industrial que fará parte de uma rede elétrica inteligente (smart grid), poderão ser utilizados como um gerador distribuído em momentos estratégicos, podendo contribuir para a redução do pico de demanda do alimentador no horário de ponta Este trabalho tem como objetivo avaliar a interação degeradores solares fotovoltaicos e veículos elétricos conectados à rede elétrica pública. Dessa forma, foi analisada a potencial contribuição energética dos veículos elétricos, no horário de ponta, para o alimentador TDE05 que abastece os bairros Santa Mônica, Córrego Grande e Trindade, na cidade de Florianópolis - SC, e que apresenta pico de consumo noturno. Além disso, foi analisado o potencial de geração de geradores solares fotovoltaicos instalados nas coberturas dos prédios da Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC, que abrigam os usuários de um grande grupo de veículos (os quais poderiam ser elétricos), a fim de verificar a sua contribuição para a recarga desses veículos e o impacto energético para o alimentador TDE06 que atende a região da universidade. Os resultados mostraram que a atuação dos veículos elétricos como geradores distribuídos (V2G) pode modelar de forma positiva a curva de demanda do alimentador, quando conectados à rede elétrica pública. A partir das análises verificou-se também que para a maior parte dos meses a recarga dos veículos elétricos no período da madrugada não representa um problema para a rede elétrica, pois não há ocorrência de picos de demanda superiores ao pico de demanda noturno do alimentador, exceto em dias muito quentes, tipicamente verificados nos meses de verão. Os estudos mostraram também a potencialidade da utilização dos veículos elétricos como dispositivos de armazenamento de energia gerada pelos geradores fotovoltaicos nas coberturas dos prédios da UFSC, visto que na maior parte do tempo os veículos permanecem estacionados. Observou-se que geradores solares fotovoltaicos integrados às coberturas dos prédios existentes na UFSC podem contribuir para a redução da curva de demanda do alimentador TDE06, uma vez que a geração solar é concomitante com o horário de maior consumo dos prédios da universidade (perfil de demanda diurno). Em vários dias verificou-se a possibilidade de injetar na rede elétrica o excedente da geração de energia, e caso houvesse um sistema de tarifação apropriado, essa energia poderia ser vendida à concessionária local. / However with the increasing preoccupation referring energy production and the environment, decentralized energy generation is appointing to an interesting alternative for the electrical grid. This because the small units of power generation units are able to contribute to the generation, transmission and distribution of electric energy. Different technologies can be used as distributed generation units and a favorite among them are photovoltaic solar generators, which generate to electricity from sunlight through the photovoltaic effect. Although they are not distributed generators, electric vehicles to be connected to an outlet of the residential commercial or industrial grid, can be used as a distributed generators at strategic times within a smart grid, contributing to the reduction of feeder peak demand at peak hours. This study aims to evaluate the interaction of photovoltaic generators and electric vehicles connected to the public grid. Therefore, for the feeder that supplies the neighborhoods TDE05 Santa Monica, Córrego Grande and Trindade, in Florianópolis - SC, which has peak evening consumption the potential energy contribution of electric vehicles during peak horary was analyzed. In addition, we analyzed the generation potential of photovoltaic systems on the roof tops of the buildings of the Universidade Federal de Santa Catarina # UFSC which are supposed to feed charging units of a large group of electric vehicles, in order to verify the their contribution to recharge these vehicles and impact energy to the university grid feeder TDE06.The results showed that the usage of the energy from accumulators of electric vehicles for distributed generation (V2G) can positively shape the demand curve of the feeder, when connected to the public grid. It was also observed that for most months the recharging process of the electric vehicles during the early morning hours is not a problem for the residential grid. This because the peak power of the electrical was not increased except on very hot days, typically seen in the summer months. The potential use of electric vehicles as storage devices for power generated by photovoltaic generators on the roofs of the buildings of the UFSC, since most of the time vehicles are parked. It was also observed that rooftop integrated photovoltaic generators contribute to the reduction of the power demand curve at TDE06 feeder, since solar generation is concomitant with the time of highest consumption of university buildings. In several days there it was observed that the PV-power generation was higher than the power consumption of the University feeder TDE06 delivering a power surplus to the electrical grid.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T22:05:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 108124.pdf: 13684903 bytes, checksum: 1c7df686a387ffbaefc3f22dfadcc70d (MD5) Previous issue date: 1997 / Análise dos efeitos da composição do tráfego, verificando a influência do percentual de veículos leves e pesados. Os registros dos sinais de pressão sonora, permitiram o cálculo dos níveis de ruído, L10, L90 e Leq. Observou-se boa correlação entre os níveis L10 e Leq e o percentual de veículos pesados. Expressões empíricas, são propostas para o cálculo de previsão destes níveis em função da composição de tráfego. Concluíu-se que ambos os níveis L10 e Leq, são significativamente influenciados pelo percentual de veículos pesados, enquanto que o nível L90, é influenciado pelo percentual de veículos leves.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:34:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 213308.pdf: 1767196 bytes, checksum: 35f6a544210e481c8ff2120e3be71f91 (MD5) / Este trabalho tem foco no plano de operação de empresas de transporte rodoviário regional de passageiros, visando à alocação da frota e dos condutores. Tem por objetivo desenvolver um modelo dinâmico, que permita corrigir os desvios ocorridos durante a execução do plano ao longo do horizonte de planejamento em tempo computacional razoável. Ambos os modelos, o de programação da frota e o de condutores, se resolvem através de um processo seqüencial de aplicação do algoritmo húngaro, e os resultados obtidos são comparados com limites inferiores, calculados pela relaxação de algumas restrições do problema. O modelo desenvolvido foi aplicado aos dados de uma empresa que atua nos estados de Santa Catarina e Rio Grande do Sul e os resultados obtidos são analisados.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T17:37:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T02:52:41Z : No. of bitstreams: 1 147007.pdf: 8540660 bytes, checksum: f89954cb7b308b03e2b22bae9ed9b288 (MD5)

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:22:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-07-28. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:29:14Z : No. of bitstreams: 1 000852063.pdf: 2040130 bytes, checksum: 458621c7faa04b8c2ac8a4f58adf2130 (MD5) / Neste trabalho, estudamos o problema da viabilidade de missões espaciais em ambiente de detritos espaciais. Geralmente, um veículo espacial em curso de colisão com um detrito espacial é destruído ou danificado e tem sua missão prejudicada. A preservação destas missões depende da capacidade do satélite de evitar a colisão, como por exemplo, através de uma manobra orbital conhecida como manobra evasiva. Neste estudo, estabelecemos estratégias de manobras evasivas realizadas por um satélite através de um sistema de propulsão, cuja eficiência é medida por parâmetros tecnológicos. Os parâmetros tecnológicos são configurados no planejamento da missão, e descrevem a quantidade de combustível a bordo e a capacidade de expelir propelente do sistema de propulsor. As manobras evasivas foram estudadas para serem aplicadas de tal forma que o satélite escape do detrito espacial sem a evasão da sua órbita nominal de missão, e para este objetivo, incluímos uma propulsão de controle e tratamos o sistema de propulsão como uma perturbação na órbita do satélite. Também foi estabelecido, para realizar manobras evasivas econômicas, uma propulsão que é ligada em uma fração do tempo total disponível para a manobra. Esta fração de tempo é definida como um tempo de pulso de propulsão. As manobras evasivas são estudadas por simulações numéricas da dinâmica de um detrito e um veículo espacial sob a ação da força gravitacional da Terra e de perturbações orbitais oriundas de um sistema de propulsão e da atmosfera da Terra. Nestas simulações calculamos as condições de colisão do detrito e do satélite, que ocorrem ao redor da Terra, e utilizamos para criar catálogos de parâmetros tecnológicos acessíveis ao satélite para escapar destas colisões / We studied the problem of the viability of space missions in debris environment space. Generally, a space vehicle in collision course with a space debris is destroyed or damaged and has impaired their mission. The preservation of these missions depends on the satellite capacity to avoid the collision, for example by an orbital maneuver known as evasive maneuver. In this study, we established strategies evasive maneuvers performed by a satellite via a propulsion system, whose efficiency is measured by technological parameters. Technological parameters are set in the planning of the mission, and describe the amount of fuel on board and the ability to expel propellant propulsion system. The evasive maneuvers were studied to be applied in such a way that the satellite escape the space debris without evasion of its nominal orbit mission, and for this purpose, include a propulsion control and treat the propulsion system as a disturbance in the orbit of satellite. It has also been established, to perform evasive maneuvers driven, propulsion which is connected at a fraction of the total time available for the maneuver. This fraction of time is defined as a propulsion pulse time. The evasive maneuvers are studied by numerical simulations of the dynamics of a debris and a vehicle space under the action of the Earth's gravitational and orbital perturbations arising from a propulsion system and the Earth's atmosphere. In these simulations calculate the debris of the collision conditions and the satellite, which occur around the Earth, and used to create technological parameters catalogs accessible to the satellite to escape these collisions

Made available in DSpace on 2015-05-14T16:52:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-10-24Bitstream added on 2015-05-14T16:59:44Z : No. of bitstreams: 1 000823410.pdf: 5639289 bytes, checksum: 84030c2f3c6494412663683ce97cc2f4 (MD5) / Com a evolução da tecnologia das baterias, a indústria automobilística percebeu o potencial promissor dos veículos elétricos e vem investindo fortemente em carros de passeio, oferecendo o veículo híbrido (combustível líquido e eletricidade) como atrativo ao público mais conservador, além de trabalhar na evolução do sistema elétrico dos automotores. Com perspectivas de um futuro não muito distante no Brasil, este trabalho consiste no desenvolvimento de um sistema de gerenciamento de energia entre um banco de baterias de íons de lítio e supercapacitores, englobando o processo de frenagem regenerativa. A topologia de condicionamento de energia empregada consiste na conexão em cascata de dois conversores CC-CC bidirecionais de energia elétrica, cuja função é o controle da transferência de potência entre os armazenadores de energia supracitados e a máquina de tração do veículo. A energia recuperada, através da operação da máquina de tração como gerador, é armazenada nos acumuladores de energia, sendo o fluxo de energia dependente do nível de carga de cada acumulador. Para o desenvolvimento da lógica de controle do sistema, as características de carga e capacidade de transferência de potência dos elementos acumuladores de energia elétrica é levada em consideração, uma vez que é empregado um sistema híbrido de armazenadores de energia (baterias/supercapacitores), aproveitando as vantagens de cada uma das tecnologias. Para a etapa de simulação e análise da lógica de controle e para o gerenciamento do sistema, a plataforma Matlab/Simulink ® foi escolhida em função da facilidade de prototipagem através da plataforma de implementação DSpace ® . Como resultado prático desse trabalho, um protótipo de baixa escala contemplando lógica programável de gerenciamento de energia foi desenvolvido, tendo como vantagem a flexibilidade de implementação de novas ... / With the batteries’ technology evolution, the automobile industries noted the vehicle’s promising potential and comes strongly investing in passenger cars, offering the hybrid electric vehicles (liquid and electricity fuels), attracting the more conservative public, besides working on the evolution of automotive electrical systems. With prospects of a not too distant future in Brazil, this work is the development of energy management system between a battery and a supercapacitor packs, including regenerative breaking process. The electrical energy conditioning topology adopted is the cascaded configuration of two bidirectional DC- DC converters, which provide the energy power flow between energy storage components aforementioned and the vehicle traction machine. The regenerated energy, drawn from the traction machine in generator mode, is stored in the power conditioners, where the power flux depends on the charge condition of each one of the conditioners. For the control logic development, the storage system characteristics and the conditioners power transfer capacity are considered, once a hybrid energy storage system (batteries/supercapacitors) is used, taking into account the advantages of each technology. For simulation analysis and control logic management system, the Matlab/Simulink ® software was chosen because its integration to the DSpace ® platform and implementation easiness. The practical results involve a small-scale prototype, covering a programmable energy management logic, with the advantage of allowing the flexibility of new management roles implementation through programming functions

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:25:33Z : No. of bitstreams: 1 000836334.pdf: 1535440 bytes, checksum: 8662c660666cc734fb6a0b7771db7959 (MD5) / Esta dissertação apresenta a modelação, metodologia de projeto e os principais resultados de simulação para um elemento eletromagnético de transmissão indutiva de energia elétrica sem fios, aplicado em postos de abastecimento de Veículos Elétricos (VE) puros. A estrutura proposta é composta por no mínimo dois indutores, sendo um deles o emissor e o outro o receptor de energia. Realizou-se uma revisão bibliográfica das estruturas dos sistemas utilizados para a transmissão de energia eletromagnética sem fios (wireless) e, predominantemente, as mesmas utilizam-se de indutores com formatos espirais cilíndricos ou quadrados, para formar os elementos para transmissão de energia. Neste contexto, este trabalho baseou-se apenas em indutores com formato espiral cilíndrico, sendo estes analisados com base nas teorias do eletromagnetismo, partindo-se da Lei de Biot Savart e da Terceira Lei de Maxwell, com o intuito de obter-se os principais parâmetros de projeto para o elemento de transferência indutiva de potência (IPT - Inductive Power Transfer), quais sejam: Indutância Mútua (emissor/receptor), Indutância Própria (emissor) e Fator de Acoplamento (emissor/receptor). A fim de comprovar a exatidão da metodologia teórica desenvolvida, adotaram-se modelos computacionais utilizando-se o software Comsol ®, onde se construiu o modelo físico do elemento de transmissão de energia (IPT), para cada caso analisado. Os resultados obtidos decorrentes da modelação teórica proposta são inéditos e o trabalho pioneiro em determinar algebricamente um método de cálculo para o acoplamento mútuo entre indutores com geometrias espirais cilíndricas que, quando comparados com os resultados de simulações obtidos através do Comsol ®, demonstraram-se praticamente exatos. Considerando-se a aplicação num estudo de caso de transmissão de energia sem fios (WPT - Wireless Power Transfer), para um Veículo Elétrico (VE) puro em escala... / This work proposes a modeling, design methodology and shows the main simulation results to the development of a Wireless Power Transmission (WPT) element, applied to pure Electric Vehicles (EV). The proposed structure is composed of at least two inductors, composing a transmitter and an energy receiver with weak magnetic coupling among them, considering a far-field energy-transfer method. Considering a literature review for the structures of the systems used for Wireless Power Transmission (WPT), it was observed the use of cylindrical spiral or square shapes, predominantly, in order to compose the inductive elements for power transmission. In this context, this work was based only on inductors with cylindrical spiral shape, which was analyzed based on electromagnetism theories. The proposed methodology starts from the Biot Savart Law and the Third Maxwell Law, in order to obtain the key design parameters for the inductive power transfer element (IPT - Inductive Power Transfer), which are: Mutual Inductance (transmitter / receiver), Self Inductance (transmitter) and Coupling Factor (transmitter / receiver). In order to prove the accuracy of the developed theoretical methodology, was adopted a computational model using the Comsol® software, considering a physical model for the designed IPT element. The results obtained from the proposed theoretical modeling are original and this is a pioneering work in determining algebraically a calculation method for mutual coupling between cylindrical spiral inductors that, when compared with the simulation results obtained by Comsol®, demonstrated practically exact. Furthermore, considering the application in a small-scale case study to WPT, for a pure Electric Vehicle (EV), an important contribution presented in this work is the analysis of arrangements for the inductive element of power transmitter, presenting its advantages and disadvantages and the best configuration for the case study. It should ...

No cotidiano das empresas a gestão da qualidade é peça fundamental para manter a competitividade e assegurar a sobrevivência. Organizações em todo o mundo praticam a gestão da qualidade através da adoção dos preceitos padronizados das normas ISO 9000. Desta forma, a identificação, avaliação e análise das condições de implantação do modelo oferece subsídios para melhor compreensão dos impactos no resultado global da empresa, nos processos internos e nos procedimentos de trabalho. Neste sentido, este trabalho apresenta três estudos de casos de empresas do ramo metal-mecânico localizadas na região de Caxias do Sul, que tiveram seus sistemas da qualidade implantados e certificados conforme o que preconiza o padrão ISO 9000. Para isso, os resultados apresentados pelas empresas estudadas foram analisados de forma qualitativa e quantitativa com o fim de identificar as relações com a implantação do modelo ISO 9000. Além da análise dos registros, entrevistas foram aplicadas nos três níveis hierárquicos para que o estudo das opiniões refletisse a visão gerencial, de supervisão e de operação das empresas estudadas.