Neste trabalho é feita uma análise de um sistema de controle de atitude com atuadores chaveados buscando entender seu comportamento qualitativo na presença de ruído de sensor de taxa de variação do desvio angular. O sistema é modelado como linear por partes e a caracterização da sua dinâmica é feita utilizando-se ferramentas típicas de análise não linear, como espectro de Lyapunov, mapa de Poincaré e diagramas de bifurcação. Também são utilizadas simulações de trajetórias no espaço de fase e respectivas séries temporais, além de gráficos de bacias de atração. Mostra-se que o efeito do ruído é amplificado em regiões do espaço de parâmetros onde existe multiestabilidade. Nestas regiões verifica-se salto de trajetórias entre atratores periódicos e quase-periódicos, além de comportamento intermitente. É detectado um conjunto não-atrativo responsável por transientes de comportamento quase-periódico. Este conjunto também influencia a dinâmica de salto de trajetórias entre atratores.

Neste trabalho foi realizado um estudo experimental de um laser de CO2 composto por um oscilador chaveado por um obturador eletromecânico e um amplificador contínuo, conjunto este conhecido pela sigla MOPA (Master Oscilator Power Amplifier). O oscilador apresenta uma configuração de cavidade ressonante muito simples para operação em regime de q-switching a partir de lasers de CO2 contínuos. De um lado da cavidade tem-se um espelho de acoplamento plano de Germânio e de outro lado um conjunto feito de uma lente positiva e um espelho plano 100% refletor. O feixe do laser é focalizado pela lente sobre o espelho 100% refletor e um chopper é colocado perto deste espelho para chavear as perdas da cavidade. Com esta cavidade ressonante foram obtidos pulsos de laser com taxas de repetição de 50 a 900 Hz, potências de pico entre 30 e 1500W e larguras de pulso entre 0,5 e 1,1s. A este oscilador foi adicionado um amplificador a fim de estudar a operação laser na configuração MOPA. O amplificador é feito de duas células de descarga a baixa pressão, bombeamento contínuo, com 40 cm cada uma. O amplificador gerou uma faixa de ganhos entre 1,3 e 2,4. Um modelo teórico foi desenvolvido para comparação entre os resultados teóricos e experimentais. Com o modelo teórico e com os resultados experimentais obtidos neste trabalho é possível dimensionar um sistema de maior potência ou energia por pulso.

Circuitos eletrônicos chaveados apresentam uma dinâmica extremamente elaborada que, ultimamente, vem sendo objeto de intensivas pesquisas. A característica primordial desses circuitos é a operação comutada entre diferentes topologias de circuitos, o que ocasiona uma variedade de comportamentos não lineares. Importantes exemplos desses circuitos, os conversores DC/DC são os componentes fundamentais dos subsistemas de potência de satélites, e apresentam comportamentos típicos de sistemas não lineares descontínuos, entre os quais, "salto" entre diferentes níveis de tensão, operação em regime quase-periódico, e evolução caótica oriundos de específicos cenários de bifurcação. Além das bifurcações encontradas tradicionalmente em sistemas não lineares contínuos, há bifurcações típicas de sistemas descontínuos, e que resultam da operação em diferentes topologias suaves-por-partes, as bifurcações de colisão de borda, a grazing, a sliding, a boundary-equilibrium bifurcation. Dentre os objetivos deste trabalho, espera-se caracterizar a ocorrência dessas bifurcações e suas conseqüências no caso das configurações típicas de subsistemas de potência de satélite. A partir dessa caracterização, tenciona-se contribuir com soluções de engenharia que impliquem em subsistemas mais robustos e previsíveis. Outra área a ser explorada neste projeto diz respeito a verificar a aplicabilidade dos métodos de controle não linear como controle de caos, e controle através de sincronização baseando-se nas abordagens de controle e sincronização aplicados a redes complexas.

A aplicação da técnica não linear Backstepping para a proteção do Envelope de Voo em uma aeronave é estudada nesse trabalho. O objetivo principal é projetar controladores para proteger a aeronave de operar fora dos valores máximos e mínimos do seu envelope de voo. Esses valores são definidos pelo fabricante na etapa de projeto da aeronave. A proteção está relacionada está relacionada à entrada que o piloto produz no "stick';", que é considerada como a entrada do sistema de proteção. Os projetos de proteção foram desenvolvidos para proteger ao envelope de aerodinâmica adversa e ao envelope de atitude incomum. Dentro desses envelopes a subdivisão é feita pela proteção longitudinal, segurando o ângulo de ataque no seu máximo valor e a proteção latero-direcional, mantendo o ângulo de rolamento no máximo valor. O Backstepping por ser uma técnica de controle não linear, permite trabalhar com as não linearidades favoráveis (que estabilizam o sistema) até achar uma lei de controle que garanta a estabilidade baseada na teoria de Lyapunov. Ao longo do trabalho são apresentados os projetos de controle de proteção que foram divididos em Longitudinal e Latero-Direcional. Cada um deles é composto de dois controladores de rastreio (?, q, ?, ?, ?, p, r) que trabalham em paralelo e são compactados através de uma função de comutação. Já nos capítulos finais são apresentados as simulações, os resultados as conclusões e as recomendações.

Nesta dissertação, discorre-se sobre manobra sincronizada de disjuntores. Entre as atividades desenvolvidas para a sua elaboração estão a análise de transitórios causados por manobras em capacitores, reatores e linhas de transmissão, estudos de sobretensão e estudos para a determinação de instantes favoráveis às manobras, sob o ponto de vista de diminuição de sobretensões. Completa a dissertação a especificação de equipamento de sincronismo que, a partir de medições em tempo real de variáveis elétricas - que interferem nas sobretensões - e de variáveis climáticas - que interferem no tempo de acionamento dos contatos dos disjuntores - calculam o tempo de atraso necessário para o fechamento elétrico em instantes mais convenientes. / The scope of this dissertation is the study of synchronized switching of circuit breakers. The transients caused by capacitor, reactor and transmission line switching are analyzed, for overvoltage evaluation and to determined the favorable time in the wave that leads to smallest overvoltages. Finally the specification of an equipment is produced. The equipment acquire, in real time, the values of electrical variables (current and voltages) the ambient temperature and oil pressure in the circuit breaker operating mechanism, voltage in the auxiliary system and assign a delay in the breaker switching time in order to control overvoltages.

A qualidade da energia elétrica tem sido objeto constante de estudos, pois problemas inerentes a ela podem trazer grandes prejuízos econômicos, principalmente em processos industriais. Dentre os vários fatores que afetam a qualidade da energia elétrica, destacamos aqueles relacionados com os transitórios, originados pelo chaveamento de banco de capacitares nas redes elétricas de distribuição primária. Neste trabalho, além das características dos transitórios provenientes da energização de bancos de capacitares da concessionária, são analisados fatores que influenciam em suas intensidades. As condições sob as quais estes transitórios são atenuados foram investigadas. Além disto, é feita uma análise espectral das ondas de corrente e tensão, permitindo que sejam revelados os componentes harmônicos que podem afetar o funcionamento de equipamentos de controle, proteção e cargas sensíveis da indústria. Um circuito que representa um sistema real de distribuição, 13,8 kV, da concessionária CPFL (Cia Paulista de Força e Luz) foi simulado através do ATP (Alternative Transients Program). / The quality of electric power has been a constant topic of study, because inherent problems to it can bring great economic losses, mainly in industrial processes. Among the several factors that atfect power quality, those related to the transients originated by capacitar bank switching in the primary distribution systems must be highlighted. In this work, the characteristics of the transients resulting from the switching of the utility capacitor banks are analyzed, as well as factors that influence their intensities. The conditions under which these effects are mitigated was investigated. In addition, a spectral analysis of the current and voltage waves is made. This procedure can reveal the harmonic components that can affect the operation of control and protection equipment, as well as sensitive Ioads of the industry. A circuit that represents a real distribution system, 13.8 kV, from CPFL (Cia Paulista de Força e Luz) utility, was simulated through the software ATP (Alternative Transients Program).

Nesta dissertação, discorre-se sobre manobra sincronizada de disjuntores. Entre as atividades desenvolvidas para a sua elaboração estão a análise de transitórios causados por manobras em capacitores, reatores e linhas de transmissão, estudos de sobretensão e estudos para a determinação de instantes favoráveis às manobras, sob o ponto de vista de diminuição de sobretensões. Completa a dissertação a especificação de equipamento de sincronismo que, a partir de medições em tempo real de variáveis elétricas - que interferem nas sobretensões - e de variáveis climáticas - que interferem no tempo de acionamento dos contatos dos disjuntores - calculam o tempo de atraso necessário para o fechamento elétrico em instantes mais convenientes. / The scope of this dissertation is the study of synchronized switching of circuit breakers. The transients caused by capacitor, reactor and transmission line switching are analyzed, for overvoltage evaluation and to determined the favorable time in the wave that leads to smallest overvoltages. Finally the specification of an equipment is produced. The equipment acquire, in real time, the values of electrical variables (current and voltages) the ambient temperature and oil pressure in the circuit breaker operating mechanism, voltage in the auxiliary system and assign a delay in the breaker switching time in order to control overvoltages.

SILVA, W. A. Controle de máquina de relutância variável em situações de falta de fase. 2017. 122 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-10-13T11:58:15Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_wasilva.pdf: 2998155 bytes, checksum: 869c3ce8bf5fc6ca4513e3c5c58e1e39 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-11-03T16:59:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_wasilva.pdf: 2998155 bytes, checksum: 869c3ce8bf5fc6ca4513e3c5c58e1e39 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-03T16:59:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_wasilva.pdf: 2998155 bytes, checksum: 869c3ce8bf5fc6ca4513e3c5c58e1e39 (MD5) Previous issue date: 2017-07-03 / Many applications which make use of electric machines require non-interruption operation, even in the presence of faults. Within this context, phase faults are obviously undesired, as may lead the machine to stop operating, or, at least, it reduces the performance of thesystem. Under fault scenarios the performance of the system is expected to degrade and control techniques may be helpful to overcome this issue. Switched Reluctance Machines (SRM), due its inherit characteristics, are naturally tolerant to phase faults, despite of the loss of performance. Most of the techniques used to improve the performance of SRMs in fault situations are related to the switching feed converter or in the machine design itself. Regarding this issue, instead of presenting an alternative converter topology, this work alternatively proposes a control approach which significantly reduces the phase faults effects on the speed of the motor. Furthermore, the high frequency noise is attenuated en compared to the classical proportional integral (PI) controller, commonly applied to control such sort of motors. The proposed switched reluctance adaptive feedforward controller (SRM-AFC) is based in compensation functions identified by means of several tests when the system was submitted to one and two faults. The proposed methodology is able to recover the speed of operation faster than a classical approach, when a feedforward action is not taken into account. / Muitas aplicações que fazem uso de máquinas elétricas exigem operações que não sofram a influência sobre sua operação, mesmo na presença de algum tipo de falta no seu sistema de acionamento. Essa é, logicamente, uma situação indesejada e pode inclusive parar a operação do sistema ou, pelo menos, provocar uma redução do desempenho, e, neste sentido, técnicas de controle podem ser úteis em contornar esse problema. Os motores de relutância variável (MRVs), devido suas características inerentes, são naturalmente tolerantes a faltas, apesar da redução do seu desempenho. Observa-se que a maioria das técnicas usadas para melhorar o desempenho em situações de falta são relacionadas com o conversor de potência, ou mesmo com o próprio projeto da máquina. Neste sentido, ao invés de se propor uma nova topologia de conversor ou máquina, este trabalho propõe uma técnica de controle que reduz significativamente os efeitos da falta de fase na velocidade de operação do MRV. Além disso, o ruído de alta frequência é atenuado qu do comparado com um controlador proporcional integral (PI), que é geralmente utilizado em controle de velocidade de máquinas. Nesta tese propõ-se um controlador adaptativo feedforward para o MRV (CAF-MRV). Este baseia-se em funções de compensação identificadas por meio de uma série de ensaios realizados sobre o sistema quando submetidos a uma e duas faltas. A metodologia proposta é capaz de recuperar a velocidade de operação mais rápido do que a técnica clássica, quando uma ação feedforward não é considerada. Foi proposto ainda uma plataforma de simulação do sistema de acionamento sob estudo no ambiente Matlabr, completamente em linhas de código, dotando o sistema de transparência e flexibilidade. Resultados de simulação com o sistema desenvolvido foram comparados com resultados experimentais de modo a ratificar a precisão da metodologia.

Este trabalho apresenta uma comparação e avaliação das arquiteturas de roteamento IP e IP sobre MPLS. Inicialmente, são apresentados alguns conceitos básicos dos protocolos IP e MPLS, e suas relações com a camada 2 do modelo OSI. Duas características foram analisadas: o processo de encaminhamento e as granularidades para engenharia de tráfego. A medição de desempenho foi feita com computadores Linux realizando a tarefa de roteamento/encaminhamento de datagramas IP em diferentes tipos de redes Ethernet. Com base nos resultados dos testes, é feita uma discussão sobre o desempenho e topologias adequadas para cada arquitetura. / This work presents a comparison and evaluation of IP and the IP over MPLS routing architectures. Initially, some basic concepts of IP and MPLS protocols and their relationship with layer 2 of OSI model are introduced. Two characteristics were analyzed: the forwarding process and traffic engineering granularity. The performance analysis was realized on Linux computers routing/forwarding IP datagramas at different types of Ethernet networks. Considering the results of the tests, a discussion about performance and suitable topologies is made for each architecture.

nÃo hà / 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 veÃculo elÃtrico està cada vez mais presente em nossas cidades, e no Ãmbito tecnolÃgico ele vem apresentando grandes avanÃos. Dois elementos essenciais para o sucesso desses veÃculos sÃo os dispositivos de armazenamento de energia elÃtrica e os conversores eletrÃnicos para processamento e gerenciamento dessa energia. Nesse contexto, esta dissertaÃÃo apresenta um estudo sobre a atual situaÃÃo do veÃculo elÃtrico no cenÃrio mundial e suas tecnologias embarcadas. Outro objeto de pesquisa sÃo os supercapacitores para aplicaÃÃo em veÃculos elÃtricos como fonte de armazenamento e transferÃncia rÃpida de energia. Neste contexto o presente trabalho aborda o desenvolvimento de um conversor cc-cc bidirecional para gerenciamento do fluxo de energia em um mÃdulo de supercapacitores para utilizaÃÃo em um veÃculo elÃtrico. à projetado e desenvolvido em laboratÃrio um protÃtipo com potÃncia de 2 kW, cuja topologia adotada à um conversor cc-cc bidirecional intercalado de duas fases. Deste modo, à exposta toda metodologia empregada onde à abordada a anÃlise qualitativa, o dimensionamento dos componentes, a modelagem e o projeto dos controladores tipo PI para o conversor proposto. Para a implementaÃÃo digital do circuito de controle foi utilizado o dsPIC30f4011 da Microchip. Por meio de simulaÃÃo e dos ensaios experimentais avaliou-se o comportamento do conversor e realizou-se uma comparaÃÃo de desempenho, tendo o conversor apresentado rendimento acima de 90%. Assim, pelos resultados teÃricos e prÃticos foi possÃvel avaliar o desempenho do conversor e creditar a continuidade de sua aplicaÃÃo a trabalhos futuros envolvendo a estruturaÃÃo completa de um modelo de veÃculo elÃtrico de pequeno porte.