This thesis begins with providing a basic introduction of electricity requirements for small developing country communities serviced by small scale generating units (focussing mainly on small wind turbine, small Photo Voltaic system and Micro-Hydro Power Plants). Scenarios of these small scale units around the world are presented. Companies manufacturing different size wind turbines are surveyed in order to propose a design that suits the most abundantly available and affordable turbines. Different Maximum Power Point Tracking (MPPT) algorithms normally employed for these small scale generating units are listed along with their working principles. Most of these algorithms for MPPT do not require any mechanical sensors in order to sense the control parameters like wind speed and rotor speed (for small wind turbines), temperature and irradiation (for PV systems), and water flow and water head (for Micro-Hydro). Models for all three of these systems were developed in order to generate Maximum Power Point (MPP) curves. Similarly, a model for Permanent Magnet Synchronous Generators (PMSGs) has been developed in the d-q reference frame. A boost rectifier which enables active Power Factor Correction (PFC) and has a DC regulated output voltage is proposed before implementing a MPPT algorithm. The proposed boost rectifier works on the principle of Direct Power Control Space Vector Modulation (DPC-SVM) which is based on instantaneous active and reactive power control loops. In this technique, the switching states are determined according to the errors between commanded and estimated values of active and reactive powers. The PMSG and Wind Turbine behaviour are simulated at various wind speeds. Similarly, simulation of the proposed PFC boost rectifier is performed in matlab/simulink. The output of these models are observed for the variable wind speeds which identifies PFC and boosted constant DC output voltage is obtained. A buck converter that employs the MPPT algorithm is proposed and modeled. The model of a complete system that consists of a variable speed small wind turbine, PMSG, DPC-SVM boost rectifier, and buck converter implementing MPPT algorithm is developed. The proposed MPPT algorithm is based upon the principle of adjusting the duty ratio of the buck converter in order reach the MPP for different wind speeds (for small wind turbines) and different water flow rates (Micro-Hydro). Finally, a prototype DPC-SVM boost rectifier and buck converter was designed and built for a turbine with an output power ranging from 50 W-1 kW. Inductors for the boost rectifier and buck DC-DC converter were designed and built for these output power ranges. A microcontroller was programmed in order to generate three switching signals for the PFC boost rectifier and one switching signal for the MPPT buck converter. Three phase voltages and currents were sensed to determine active and reactive power. The voltage vectors were divided into 12 sectors and a switching algorithm based on the DPC-SVM boost rectifier model was implemented in order to minimize the errors between commanded and estimated values of active and reactive power. The system was designed for charging 48 V battery bank. The generator three phase voltage is boosted to a constant 80 V DC. Simulation results of the DPC-SVM based rectifier shows that the output power could be varied by varying the DC load maintaining UPF and constant boosted DC voltage. A buck DC-DC converter is proposed after the boost rectifier stage in order to charge the 48 V battery bank. Duty ratio of the buck converter is varied for varying the output power in order to reach the MPP. The controller prototype was designed and developed. A laboratory setup connecting 4 kW induction motor (behaving as a wind turbine) with 1kW PMSG was built. Speed-torque characteristic of the induction motor is initially determined. The torque out of the motor varies with the motor speed at various motor supply voltages. At a particular supply voltage, the motor torque reaches peak power at a certain turbine speed. Hence, the control algorithm is tested to reach this power point. Although the prototype of the entire system was built, complete results were not obtained due to various time constraints. Results from the boost rectifier showed that the appropriate switching were performed according to the digitized signals of the active and reactive power errors for different voltage sectors. Simulation results showed that for various wind speed, a constant DC voltage of 80 V DC is achieved along with UPF. MPPT control algorithm was tested for induction motor and PMSG combination. Results showed that the MPPT could be achieved by varying the buck converter duty ratio with UPF achieved at various wind speeds.

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Este trabalho descreve uma implementação de um modelo de escalonamento para a linguagem de programação DPC++. Esta linguagem, desenvolvida no Instituto de Informática da UFRGS, possibilita que uma aplicação orientada a objetos seja distribuída entre vários processadores através de objetos distribuídos. Muito mais que uma simples biblioteca de comunicação, o DPC ++ torna a troca de mensagens totalmente transparente aos objetos. A integração do DPC++ com o DECK, também em desenvolvimento, trará grandes inovações ao DPC++, principalmente pelo uso de theads. O escalonador proposto para este modelo utiliza estes recursos para implantar os chamados processos espiões, que monitoram a carga de uma máquina, enviando seus resultados ao escalonador. O escalonador implementado possui, desta forma, dois módulos: objetos espiões implementados como um serviço do DECK e o escalonador propriamente dito, incluído no objeto Diretório, parte integrante do DPC++.

Este trabalho descreve uma implementação de um modelo de escalonamento para a linguagem de programação DPC++. Esta linguagem, desenvolvida no Instituto de Informática da UFRGS, possibilita que uma aplicação orientada a objetos seja distribuída entre vários processadores através de objetos distribuídos. Muito mais que uma simples biblioteca de comunicação, o DPC ++ torna a troca de mensagens totalmente transparente aos objetos. A integração do DPC++ com o DECK, também em desenvolvimento, trará grandes inovações ao DPC++, principalmente pelo uso de theads. O escalonador proposto para este modelo utiliza estes recursos para implantar os chamados processos espiões, que monitoram a carga de uma máquina, enviando seus resultados ao escalonador. O escalonador implementado possui, desta forma, dois módulos: objetos espiões implementados como um serviço do DECK e o escalonador propriamente dito, incluído no objeto Diretório, parte integrante do DPC++.

Este trabalho descreve uma implementação de um modelo de escalonamento para a linguagem de programação DPC++. Esta linguagem, desenvolvida no Instituto de Informática da UFRGS, possibilita que uma aplicação orientada a objetos seja distribuída entre vários processadores através de objetos distribuídos. Muito mais que uma simples biblioteca de comunicação, o DPC ++ torna a troca de mensagens totalmente transparente aos objetos. A integração do DPC++ com o DECK, também em desenvolvimento, trará grandes inovações ao DPC++, principalmente pelo uso de theads. O escalonador proposto para este modelo utiliza estes recursos para implantar os chamados processos espiões, que monitoram a carga de uma máquina, enviando seus resultados ao escalonador. O escalonador implementado possui, desta forma, dois módulos: objetos espiões implementados como um serviço do DECK e o escalonador propriamente dito, incluído no objeto Diretório, parte integrante do DPC++.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-06-07T18:10:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Catarina.pdf: 11081467 bytes, checksum: 1930c1981b8aba0484b9c087e89fbea1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-07T18:10:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Catarina.pdf: 11081467 bytes, checksum: 1930c1981b8aba0484b9c087e89fbea1 (MD5) Previous issue date: 2015-10-30 / Programa de Recursos Humanos da Petrobras / A soldagem é um processo mecânico que une partes de componentes mecânicos, mas ao mesmo tempo, pode causar transtornos na montagem e operação desses componentes. Uma das grandes preocupações do processo de soldagem, é a tensão residual. Esse trabalho busca correlacionar os valores de tensões residuais longitudinal e transversais, com a tensão de recuo, fruto do efeito anisotrópico presente em chapas laminadas. As tensões residuais foram calculadas através do método teórico-experimental de deslocamento de pontos coordenados (DPC) e comparadas com o método consagrado de DR-X. O material utilizado foi um aço estrutural naval ASTM A131 Grau AH-36, soldado pelo processo MAG no sentido da laminação e transversalmente a ela. Após o processo de soldagem, foram feitos furos sobre a zona termicamente afetada (ZTA) e o cordão de solda. Suas coordenadas foram mapeadas a partir de um furo de referência, em uma máquina de medição por coordenadas (MMC). Posteriormente, as chapas passaram por um processo de alívio de tensão, onde ocorreram deslocamentos (escoamento) dos pontos em questão. A partir desses deslocamentos, as tensões residuais foram calculadas através da Lei de Hooke. Foi visto que os valores das tensões residuais calculadas pelo método DPC estão dentro do limite de tolerância dos valores medidos pelo método DR-X. A partir do ensaio de tração foi encontrada a tensão de recuo do material. / Welding is a mechanical process which helps join together parts of components, whilst at the same time, causes great setbacks if not well specified. One of many worries of the welding process are residual stresses left on the material. This work intends to relate longwise and crosswise residual stresses values through back stress, a result of the anisotropic effect of welded rolled steel sheets. Residual stresses were calculated through the theoretic-experimental method of displacements of coordinated points (DCP) and compared with the well-known X-Ray method. The used material was a naval structure steel ASTM A131 grade AH-36, welded by MAG process, both by rolling direction and transverse to it. After the welding process, the sheets had some points drilled over the heat affected zone (HAZ) and the weld bead, which were later mapped from an origin reference point by a coordinate measurement machine (CMM). Then, the sheets were submitted to an annealing heat treatment in which the previously mapped points would be displaced (yielding). From these displacements, residual stresses were calculated by using Hooke’s Law. It was seen that residual stresses values calculated by DCP method are within range of values measured by DR-X method. From the tensile strength test, the material back stress was found.

Esta Dissertação apresenta um modelo de paralelismo de grão fino para utilização em aplicações baseadas em objetos distribuídos. A pesquisa é desenvolvida sobre o modelo de distribuição de objetos da linguagem DPC++, uma extensão de C++ concebida na Universidade Federal do Rio Grande do Sul. A motivação para o desenvolvimento deste modelo é a crescente disponibilidade de arquiteturas multiprocessadas e de tecnologias de comunicação de alto desempenho, o que permite o aproveitamento eficiente de um nível de concorrência de menor granularidade. O objetivo do trabalho é integrar de forma adequada e eficiente a utilização de tal nível de concorrência no modelo original de distribuição de objetos de DPC++, permitindo que as aplicações desenvolvidas com a linguagem possam explorar ao máximo o poder computacional oferecido pelas arquiteturas citadas. Como principais características, o modelo proposto apresenta a capacidade de concorrência entre os métodos de um mesmo objeto distribuído e a introdução de um mecanismo de sincronização baseado na semântica de monitores. Os resultados obtidos com a implementação de uma aplicação de geração de fractais de Mandelbrot demonstram que, em termos de desempenho, o modelo apresentado efetivamente atinge seus objetivos. Além disso, a extinção a sintaxe original de programação de DPC++ revela importante contribuição no sentido de aumentar o poder de expressão da linguagem para o desenvolvimento de aplicações paralelas. / This Thesis presents a fine-grain concurrency model for applications based on distributed objects. The basis for the development of this research is the model of distribution of objects presented by the language DPC++, an extension of C++ conceived at the Federal University of Rio Grande do Sul. The motivation for the development of this model is the growing availability of multiprocessor architectures and high-performance communication technologies, which allows for the efficient use of a finer grain of concurrency. The purpose of this work is to efficiently integrate such level of concurrency into the original model of distribution of objects of DPC++, making it possible for the applications developed with the language to thoroughly explore the computational power offered by the mentioned architectures. As main features the proposed model presents the possibility of concurrency between the methods of a single distributed object and the introduction of a synchronisation mechanism based on the semantics of monitors. The results obtained with the implementation of aMandelbrot fractal generation application showthat, in relation to performance, the presented model effectively reaches its purposes. In addition, the extension to the original programming sintax of DPC++ reveals an important contribution towards a higher expressivity degree in the development of parallel applications.

Esta Dissertação apresenta um modelo de paralelismo de grão fino para utilização em aplicações baseadas em objetos distribuídos. A pesquisa é desenvolvida sobre o modelo de distribuição de objetos da linguagem DPC++, uma extensão de C++ concebida na Universidade Federal do Rio Grande do Sul. A motivação para o desenvolvimento deste modelo é a crescente disponibilidade de arquiteturas multiprocessadas e de tecnologias de comunicação de alto desempenho, o que permite o aproveitamento eficiente de um nível de concorrência de menor granularidade. O objetivo do trabalho é integrar de forma adequada e eficiente a utilização de tal nível de concorrência no modelo original de distribuição de objetos de DPC++, permitindo que as aplicações desenvolvidas com a linguagem possam explorar ao máximo o poder computacional oferecido pelas arquiteturas citadas. Como principais características, o modelo proposto apresenta a capacidade de concorrência entre os métodos de um mesmo objeto distribuído e a introdução de um mecanismo de sincronização baseado na semântica de monitores. Os resultados obtidos com a implementação de uma aplicação de geração de fractais de Mandelbrot demonstram que, em termos de desempenho, o modelo apresentado efetivamente atinge seus objetivos. Além disso, a extinção a sintaxe original de programação de DPC++ revela importante contribuição no sentido de aumentar o poder de expressão da linguagem para o desenvolvimento de aplicações paralelas. / This Thesis presents a fine-grain concurrency model for applications based on distributed objects. The basis for the development of this research is the model of distribution of objects presented by the language DPC++, an extension of C++ conceived at the Federal University of Rio Grande do Sul. The motivation for the development of this model is the growing availability of multiprocessor architectures and high-performance communication technologies, which allows for the efficient use of a finer grain of concurrency. The purpose of this work is to efficiently integrate such level of concurrency into the original model of distribution of objects of DPC++, making it possible for the applications developed with the language to thoroughly explore the computational power offered by the mentioned architectures. As main features the proposed model presents the possibility of concurrency between the methods of a single distributed object and the introduction of a synchronisation mechanism based on the semantics of monitors. The results obtained with the implementation of aMandelbrot fractal generation application showthat, in relation to performance, the presented model effectively reaches its purposes. In addition, the extension to the original programming sintax of DPC++ reveals an important contribution towards a higher expressivity degree in the development of parallel applications.

Esta Dissertação apresenta um modelo de paralelismo de grão fino para utilização em aplicações baseadas em objetos distribuídos. A pesquisa é desenvolvida sobre o modelo de distribuição de objetos da linguagem DPC++, uma extensão de C++ concebida na Universidade Federal do Rio Grande do Sul. A motivação para o desenvolvimento deste modelo é a crescente disponibilidade de arquiteturas multiprocessadas e de tecnologias de comunicação de alto desempenho, o que permite o aproveitamento eficiente de um nível de concorrência de menor granularidade. O objetivo do trabalho é integrar de forma adequada e eficiente a utilização de tal nível de concorrência no modelo original de distribuição de objetos de DPC++, permitindo que as aplicações desenvolvidas com a linguagem possam explorar ao máximo o poder computacional oferecido pelas arquiteturas citadas. Como principais características, o modelo proposto apresenta a capacidade de concorrência entre os métodos de um mesmo objeto distribuído e a introdução de um mecanismo de sincronização baseado na semântica de monitores. Os resultados obtidos com a implementação de uma aplicação de geração de fractais de Mandelbrot demonstram que, em termos de desempenho, o modelo apresentado efetivamente atinge seus objetivos. Além disso, a extinção a sintaxe original de programação de DPC++ revela importante contribuição no sentido de aumentar o poder de expressão da linguagem para o desenvolvimento de aplicações paralelas. / This Thesis presents a fine-grain concurrency model for applications based on distributed objects. The basis for the development of this research is the model of distribution of objects presented by the language DPC++, an extension of C++ conceived at the Federal University of Rio Grande do Sul. The motivation for the development of this model is the growing availability of multiprocessor architectures and high-performance communication technologies, which allows for the efficient use of a finer grain of concurrency. The purpose of this work is to efficiently integrate such level of concurrency into the original model of distribution of objects of DPC++, making it possible for the applications developed with the language to thoroughly explore the computational power offered by the mentioned architectures. As main features the proposed model presents the possibility of concurrency between the methods of a single distributed object and the introduction of a synchronisation mechanism based on the semantics of monitors. The results obtained with the implementation of aMandelbrot fractal generation application showthat, in relation to performance, the presented model effectively reaches its purposes. In addition, the extension to the original programming sintax of DPC++ reveals an important contribution towards a higher expressivity degree in the development of parallel applications.

Studiens syfte var att undersöka relationen mellan upplevd beroendefokuserad psykologisk kontroll och social ångest hos ungdomar, för att se om det fanns skillnader i ungdomars sociala ångest avseende deltagarens och förälderns kön, samt grad av beroendefokuserad psykologisk kontroll. Data samlades in via det pågående forskningsprojektet Trestadsstudien genom enkätundersökning våren 2015. Beroendefokuserad psykologisk kontroll mättes med subskalan för DPC i DAPCS, och social ångest mättes med SPSQ-C. Totalt deltog 2958 elever i åttonde och nionde klass från tolv svenska skolor i undersökningen. Data analyserades via korrelationer, t-test och ANOVA. Resultatet visade på signifikanta positiva korrelationer mellan upplevd beroendefokuserad psykologisk kontroll och social ångest, och signifikanta huvudeffekter i form av deltagarens kön och grad av upplevd beroendefokuserad psykologisk kontroll avseende social ångest. Vidare påvisades det att pojkar i högre utsträckning än flickor upplevde beroendefokuserad psykologisk kontroll från fadern, samt att flickor hade en högre grad av social ångest. Slutsatser som drogs utifrån resultatet var att upplevd beroendefokuserad psykologisk kontroll tycks vara en bidragande orsak till utvecklandet av social ångest hos ungdomar, men att bakomliggande variabler med stor sannolikhet bidrar till ångesten, och då främst hos flickor. Vidare lyftes andra områden av intresse för eventuell fortsatt forskning kring de båda fenomenen utifrån studiens resultat. Avslutningsvis nämndes även praktiska förslag på vad som skulle kunna göras i skolor för att uppmärksamma fenomenen och hjälpa de ungdomar som lider av social ångest och utsätts för beroendefokuserad psykologisk kontroll. / The purpose of the study was to examine the relation between experienced dependency-oriented psychological control and social anxiety in adolescents, and if there were any differences in adolescents’ social anxiety depending on the participant’s and the parent’s gender, as well as degree of experienced dependency-oriented psychological control. Data was collected via the ongoing project Trestadsstudien through a survey conducted during the spring of 2015. Dependency-oriented psychological control was measured with the subscale for DPC in DAPCS, and social anxiety with SPSQ-C. 2958 students in eight and ninth grade from twelve Swedish schools participated. Data was analyzed via correlations, t-tests and ANOVA. Results showed significant positive correlations between experienced dependency-oriented psychological control and social anxiety, as well as significant main effects in the form of the participant’s gender and degree of experienced dependency-oriented psychological control regarding social anxiety. Results also showed that boys to a higher extent experienced dependency-oriented psychological control from their fathers, and that girls experienced more social anxiety. It was concluded that experienced dependency-oriented psychological control seems like a contributing factor to the development of social anxiety, but that other underlying variables likely contribute to the anxiety, and mostly in girls. Other areas of interest for future research concerning both phenomena were pointed out based on the results. Lastly some practical suggestions were made regarding what could be done in schools to note the phenomena and help the adolescents who suffer from social anxiety and are subjected to dependency-oriented psychological control.