Devido à necessidade de se desenvolver um líquido isolante renovável em alternativa ao uso de óleo mineral em transformadores, a comunidade cientifica e empresas do segmento de energia buscam desenvolver óleos vegetais para essa aplicação. Sendo que, atualmente os óleos vegetais utilizados de forma comercial em transformadores possuem base vegetal que competem com a indústria alimentícia. Dessa forma o presente trabalho tem como objetivo verificar a possibilidade do óleo de tungue ser utilizado em transformadores de distribuição, face sua alta capacidade produtiva e o mesmo não competir com a alimentação humana. Para isso, foi utilizado como referência, as características físico-químicas da norma NBR 15422 – Óleo vegetal isolante para equipamentos elétricos, que é a norma responsável para uso também em transformadores. Visando reduzir a acidez do óleo de tungue para níveis normatizados, foi realizado processo de adsorção dos componentes polares através de Terra Fuller. O tratamento com Terra Fuller se mostrou ineficaz para o óleo de Tungue bruto, sendo assim, foi realizado um processo industrializado para refino do óleo para reduzir sua acidez. Para verificação das características do óleo de Tungue, foi construído um protótipo de transformador e realizado os ensaios dielétricos de rotina conforme norma NBR 5356, sendo que não foram detectadas falhas elétricas e ainda, foram obtidos níveis de resistência de isolamento próximos aos obtidos em transformadores que utilizam óleos isolantes mineral e vegetal comercializados para equipamentos elétricos. / Due to the need to develop a renewable insulating liquid alternative to mineral oil used in transformers, the scientific community and energy sector companies look for to develop vegetable oils for this application. Whereas, now the vegetable oils used in transformers in a commercial way have vegetable based competing with human food. Thus, the present work aims to verify the possibility of tung oil be used in distribution transformers, given its high production capacity and it does not compete with human food. For this, was used as a reference, the physicochemical characteristics of the NBR 15422 - vegetable insulating oil for electrical equipment, which is the standard responsible for use also in transformers. Aiming to reduce the acidity of tung oil at standardized levels was performed adsorption process of polar components through Fuller Earth. Treatment with Fuller Earth was ineffective for raw tung oil, therefore, an industrial process for oil refining was carried out to reduce its acidity. For verification of tung oil characteristics, a transformer prototype has been built and performed routine dielectric tests according to NBR 5356, with electrical faults were not detected and also were obtained resistance of isolation levels close to those obtained in transformers use vegetable and mineral insulating oils marketed for electrical equipments.

Este trabalho propõe um sistema de baixo custo baseado em uma plataforma com um processador RISC para contagem de células vermelhas (hemácias) de animais silvestres aplicável a animais domésticos. Este sistema tem o objetivo de realizar a contagem semi-automática de células de diferentes espécies de animais silvestre, cujos tamanhos e volumes variam consideravelmente. Os resultados obtidos com a contagem de células de cães e cavalos mostram que o sistema proposto consegue contar de modo automático a maioria das células, apresentando um erro médio de 1,88% de falsos negativos e de 1,82% de falsos positivos. O sistema permite ao usuário corrigir manualmente esta contagem, no máximo, 3,70% da quantidade total das células. Também, o sistema permite o armazenamento das imagens das amostras como forma de documentação do exame. / A RISC-based platform is proposed for supporting the counting of red blood cells of wild animals. This platform is aimed for semi-automatic counting of the cells from different species of animals where size and volume of cells can greatly differ. The results show that this system can automatically count most of the cells correctly with an average error of only 1.88% of false negatives and 1.82% of false positives. It’s possible for the user to manually correct the results where a work at most 3.70%. It´s also possible to storage the images for future use.

CAPES / Este trabalho descreve a caracterização de ondas acústicas flexurais que se propagam em fibras de cristal fotônico, nas quais estão gravadas Redes de Bragg, e que são excitadas com auxílio de um modulador acusto-óptico. Para sua medida foi desenvolvido um sistema óptico interferométrico, que permitiu a detecção das deflexões mecânicas do transdutor piezoelétrico e da fibra. Medidas da frequência e do período permitiram estimar a velocidade de fase das ondas acústicas flexurais. As ressonâncias do transdutor são verificadas até uma frequência de excitação de 1 MHz. Resultados de medidas realizadas em fibras monomodo convencionais também são apresentados, e as velocidades de fase estimadas são comparadas entre os dois tipos de fibra. / This work describes the characterization of flexural acoustic waves propagating in Photonic Crystal Fibers with inscribed Bragg gratings, which are excited by means of an acoustic-optic modulator. An interferometric optical system was developed in order to measure the flexural deformations of the piezoelectric transducer and of the fiber. Measurements of the excitation frequency and period allowed the phase velocity estimation of the flexural acoustic waves. The transducer resonances are checked up to an excitation frequency of 1 MHz. Measured values obtained in standard single mode fibers are also presented and the estimated phase velocities between both types of fibers are compared.

CAPES; CNPq / Neste trabalho é apresentado a modelagem e controle de um manipulador robótico com características flexíveis tanto nas juntas como nos elos. A modelagem matemática é obtida através da formulação de Lagrange. Na estratégia de controle são considerados como atuadores os motores CC (Corrente Contínua) e atuadores classificados como materiais inteligentes como a Liga de Memória de Forma (LMF) e freio Magneto-Reológico (MR-Break). O controle SDRE (State Dependent Ricatti Equation) é utilizado como a lei de controle com base nas técnicas de controle ótimo para sistemas dinâmicos não lineares. Para demonstrar a eficiência e estabilidade do controle são apresentadas simulações numéricas considerando duas configurações distintas: a primeira demonstra o controle do manipulador robótico com dois elos rígidos, duas juntas flexíveis e utilizando controle de torque no elo do manipulador através de atuador MR. A segunda configuração trata do controle de um sistema com três elos, sendo um deles flexível, dois rígido e duas das juntas flexíveis, utilizam-se como atuadores os motores CC dos elos e um atuador LMF acoplado na viga flexível. Com o objetivo de validação o controle de posição através de motor CC e a influencia do eixo flexível na dinâmica do sistema um protótipo de manipulador com dois elos rígidos e duas juntas flexíveis foi confeccionado. Resultados numéricos e experimentais demonstraram a eficiência do controle de posicionamento dos elos através do controle SDRE e a influencia do eixo flexível na dinâmica do manipulador robótico. / This work presents the modeling and control of robotic manipulators with flexible characteristics, both joints as in the links. The mechanical model is obtained by Lagrangian formulation. Control strategy is considered as actuators DC motors (Direct Current) and actuators classified as smart materials such as shape memory alloy (SMA) and Magnetorheological brake (MR). The law of implemented control is based on optimal control techniques for dynamic systems, this control is given the name of SDRE control (State Dependent Ricatti Equation). To demonstrate the efficiency and control the stability of the numerical simulations are presented in three systems: the first demonstrates control of a robotic manipulator with two hard links, two flexible joints and adding torque control in the manipulator of the link through actuator MR. The second case concerns the control of a system with three links, one being flexible, rigid and two of two flexible joints, is used as actuators DC motors of the links and a coupled SMA actuator to the flexible beam. Aiming to validating the control position by DC motor and the influence of the flexible shaft in system dynamics a manipulator prototype with two rigid links and two flexible joints was made. Numerical and experimental results demonstrated the links positioning control efficiency through SDRE control and the influence of the flexible shaft in the dynamics of robotic manipulator.

Este trabalho apresenta uma proposta para a identificação biométrica de indivíduos através da análise da íris, utilizando uma abordagem baseada em Morfologia Matemática. Algoritmos baseados em operadores morfológicos são utilizados nas diversas etapas de processamento, para segmentação, realçamento de padrões, extração e representação de características. Para avaliar os algoritmos, testes foram realizados utilizando imagens do Banco de Dados de Imagens de Íris da Universidade de Bath - UBIID, da base de dados do Instituto de Automação da Academia Chinesa de Ciências - CASIA, além de imagens adquiridas para compor o Banco de Dados Brasileiro de Pesquisa de Íris - BIRD. A fim de avaliar o desempenho de classificação, o método proposto foi comparado ao método de Daugman (referência). Os resultados obtidos indicam a viabilidade da abordagem proposta para o reconhecimento de íris. Para imagens do UBIID, o desempenho do método proposto foi superior ao do método de referência, alcançando 99,35% de acerto no ponto de erro igual (EER - Equal Error Rate), onde as taxas de falsa aceitação (FAR) e de falsa rejeição (FRR) são iguais. / This paper presents a proposal for biometric identification of individuals by analyzing the iris, using an approach based on Mathematical Morphology. Algorithms based on morphological operators are used in several stages of processing, segmentation, enhancement of patterns, extraction and representation of features. To evaluate the algorithms, tests were performed using images of the University of Bath Iris Image Database - UBIID, of the Chinese Academy of Sciences Institute of Automation - CASIA, and acquired images to compose the Brazilian Iris Research Database - BIRD. In order to assess the performance of classification, the proposed method was compared to Daugman’s method (reference). The results indicate the viability of the proposed approach for iris recognition. For UBIID images, the performance of the proposed method was superior to the reference method, achieving 99.35% accuracy at the point of equal error (EER - Equal Error Rate), where the false acceptance rate (FAR) and false rejection rate (FRR) are equal.

Na região do espectro visível o petróleo é opaco, porém na região do infravermelho o petróleo apresenta translucidez à radiação. Isto permite a detecção óptica e não intrusiva de fenômenos que ocorram com o petróleo e no interior do volume contendo petróleo. É então explorada a região de 8 a 12 μm mostrando resultados que comprovam o potencial da técnica. A detecção óptica baseia-se na Lei de Beer-Lambert: o espectro eletromagnético emitido por fonte óptica, ao atravessar meio absorvedor, sofre decaimento exponencial na intensidade correspondente ao caminho óptico percorrido, à concentração da substância e ao seu coeficiente de absorção. Porém, em certos casos, outros efeitos ópticos, como a reflexão e a refração predominam, gerando resultados que não são compreendidos somente pelo estudo da absorção. Para compreender tais resultados é implementado modelo matemático do escoamento de bolhas de ar em petróleo. Ao utilizar radiação infravermelha para detecção óptica trabalha-se no liminar entre o domínio óptico e o térmico. Para entendimento dos limites de cada efeito é realizado estudo da influência da variação de temperatura na detecção óptica do petróleo. Tendo todo o sistema óptico caracterizado, são realizados testes com o escoamento de bolhas de ar em petróleo e desenvolvido o circuito fechado para o escoamento bifásico envolvendo petróleo e ar. É observado o escoamento de bolhas em cuveta com 12 mm de comprimento de interação. Como os resultados foram obtidos sem a utilização de materiais otimizados para o comprimento de onda de trabalho, conclui-se ser possível transmissão por caminhos mais longos. Como conclusão, é possível detectar de forma não intrusiva o escoamento bifásico envolvendo petróleo e ar empregando técnicas de monitoramento baseadas em radiação infravermelha. Os resultados são promissores e devem resultar no desenvolvimento de instrumentação com potencial para aplicação em campo para a caracterização de escoamento envolvendo petróleo e outras substâncias como água, CO2, H2S, gás natural entre outros. / Petroleum is opaque in the visible region of the electromagnetic spectrum and therefore is normally a common sense that optical techniques cannot be used as a noninvasive tool to monitor any physical or chemical phenomena through a petroleum volume. There is, however, a great opportunity when the infrared region of the petroleum optical absorption spectrum given that it is semitransparent and therefore radiation can propagate through a volume containing petroleum or mixture with petroleum. The optical detection is based on the Beer-Lambert Law: the electromagnetic spectrum emitted by an optical source, crossing through the absorber undergoes exponential decay in intensity corresponding to the optical path, the concentration of the substance and its absorption coefficient. However, in certain cases, other optical effects such as reflection and refraction predominate, leading to light attenuation that is not understood only by the study of absorption. To understand these results it is implemented a mathematical model of the air bubbles flowing inside a petroleum volume. It is worth pointing out that the IR region of the electromagnetic spectrum can be understood via optical as well as thermal phenomena. To understand the limits of each effect a study of the influence of the temperature variation on the optical detection of petroleum is performed. The flow of air bubbles in static petroleum is studied and a flow loop for air and oil is designed and tested and the flow is measured by the IR monitoring system. The flow of bubbles is observed through 12 mm length of petroleum. These results were obtained without using optimized components and it is concluded that transmission through longer paths is possible. In conclusion, it is possible to detect, by a non -intrusive technique, the two-phase flow involving the petroleum and air employing monitoring techniques based on infrared radiation. The results are promising and should result in the development of instrumentation for potential application in the field for characterizing flow involving petroleum and other substances such as water, CO2, H2S, natural gas and others. Keywords (letras minúsculas separadas por vírgulas): infrared, petroleum, CO2, multiphase flow.

CAPES, CNPq, FINEP, Fundação Araucária / Neste trabalho é apresentado um estudo sobre a aplicabilidade de redes de Bragg na análise de impactos em estruturas planas. Para tanto, os dispositivos foram caracterizados, preliminarmente, quanto à deformação mecânica e temperatura. Nesta abordagem, para a validação experimental, quatro redes de Bragg foram fixadas nos cantos de uma placa de polimetilmetacrilato que, posteriormente, foi submetida a impactos mecânicos. Os efeitos de impactos produzidos na placa foram detectados pelas redes de Bragg, sendo que suas respostas em λ ao longo de 0,3 segundos foram utilizadas para treinar e testar redes neurais artificiais do tipo perceptron multicamadas. As localizações dos impactos nos quadrantes foram, então, fornecidas pela rede neural artificial, a qual demonstrou que a localização pode ser prevista com uma taca de classificação correta de aproximadamente 90% na etapa de validação. Outra RNA foi implementada para localizar coordenadas de posições de impacto, a qual permitiu fazer uma análise quantitativa dos erros, realizando uma comparação do valor desejado e o valor de saída da RNA na localização de um impacto em um plano. O maior erro médio (Em) em relação ao valor alvo foi de 0,401 cm em x, e 0,703 cm em relação à y, sendo que, o maior desvio padrão (σEm) foi de 0,896 cm em x, e 1,572 cm em y considerando cinco diferentes posições de impacto na etapa de teste de RNA. / In this work the applicability of fiber Bragg grantings as tools for the analysis of impacts on planar structures was studied. In a first step, Bragg grantings were characterized and their thermal and strain sensitivities were determined. The experiments were carried out with four fiber Bragg gratings. Being that their responses in λ along 0.3 second were used to train and test a multilayer perceptron artificial neural network. The locations of impacts in quadrants were supplied by the artificial neural network. The results demonstrate that such location can be predicted with correct classification rate of approximately 90.0% in validation step. Another RNA was implemented to locate impact coordinates, wich allowed a quantitative analysis of errors by performing a comparison of the desired value and the output value provided by the RNA on the location of an impact on a plan. The largest mean error (Em) to the target value was 0,401 cm for the coordinate x and 0,703 cm for y, considering five different points of impact in the test step.

Este trabalho apresenta a aplicação dos modelos overlay e underlay de rádio cognitivo em duas redes sem fio distintas e limitadas por interferência com o objetivo de melhorar a capacidade de tráfego destas redes. O modelo overlay foi aplicado numa rede em malhaWMN(Wireless Mesh Network) para permitir que os nós transmitam dentro da mesma região de interferência mútua com uma degradação ligeira da taxa de bits, mas com ganhos significativos para a rede. Já o modelo underlay foi aplicado de modo a permitir a coexistência de duas redes independentes numa mesma região e usando parte da banda do sistema primário. Neste caso, o ganho de capacidade está na introdução de um novo sistema sem afetar a capacidade do sistema primário. Além do modelo rádio cognitivo, outras técnicas modernas de sistemas de comunicações foram empregadas em conjunto para obter-se o resultado final, como codificação por superposição e dirty paper, técnicas de formatação ortogonal de feixe de antenas e alocação dinâmica de recursos de rádio. / This work presents the application of the overlay and underlay cognitive radio models in two distinct wireless networks, constrained by self interference with the goal of improving network capacity. The overlay model was applied in a WMN (Wireless Mesh Network) in order to allow concurrent transmissions within the same interference region with a slightly node throughput degradation, but with a significant overall network capacity improvement. The underlay model was applied in order to introduce a new independent wireless network within the region of a primary wireless network and using a fraction of the primary frequency band as common frequency for both networks. In this case, the network capacity improvement is regarding the introduction of a new network without interfere with the primary system performance. Other modern wireless communications techniques were employed along with cognitive radio concept to achieve the final results presented here such as superposition and dirty paper coding, orthogonal antenna beamforming and dinamic radio resources scheduling.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-07-20Bitstream added on 2014-06-13T20:09:48Z : No. of bitstreams: 1 costa_llh_me_bauru.pdf: 1092988 bytes, checksum: 490b62551f9555ff7b869527de5680f6 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho apresenta um estudo dos fenômenos de desequilíbrio e assimetria que podem ocorrer em sistemas trifásicos, no qual foram estudadas duas abordagens. A primeira delas é a abordagem tradicional de análise de fenômenos de desequilíbrio e assimetria, proposta por Fortescue, denominadas Componentes Simétricas ou Componentes de Sequência. Essa proposta desenvolvida no domínio da frequência foi estudada também no domínio do tempo, após sua adaptação. Isso porque as componentes simétricas generalizadas, nova abordagem de análise de desequilíbrio, está desenvolvida no domínio do tempo. Ambas as propostas de análise do desequilíbrio e assimetria trifásicos são aplicadas à sistemas trifásicos periódicos não senoidais. Enquanto que as componentes simétricas de Fortescue, para serem calculadas, necessitam que o sistema trifásico não senoidal seja decomposto nas harmônicas da série de Fourier, as componentes simétricas generalizadas podem ser aplicadas diretamente ao sistema não senoidal. O desenvolvimento de ambas as abordagens para um sistema periódico não senoidal resulta em relação entre ambas as propostas de análise de desequilíbrio e assimetria As relações entre as componentes simétricas generalizadas e as componentes simétricas de Fortescue são a principal contribuição deste trabalho. Baseado nas componentes simétricas generalizadas, novos indicadores de desequilíbrio são propostos. Os novos indicadores são comparados com os indicadores de desequilíbrio clássicos, os quais foram desenvolvidos a partir da proposta de Fortescue. Por fim, uma aplicação é desenvolvida na qual foram aplicados os conceitos estudados. Nesta aplicação, uma tensão trifásica não senoidal desequilibrada alimenta um motor de indução trifásico / This work presents a study of the phenomena of unbalance and asymmetry which may occur in three-phase systems which two approaches were studied. The first one is the traditional approach of analysis of phenomena of unbalance and asymmetry, proposed by Fortescue, called Symmetrical Components or Sequence Components. This proposal developed in the frequency domain was also studied in the time domain after adaptation. This because of the generalized symmetrical components, new approach to the analysis of unbalance and asymmetry is developed in the time domain. Both proposals for analysis if the unbalance and asymmetry in three-phase systems are applied to the periodic non-sinusoidal three-phase systems. While the symmetrical components of Fortescue, to be calculated, require that the non-sinusoidal three-phase system is decomposed into harmonic Fourier series, the generalized symmetrical components can be applied directly to the non-sinusoidal system. The development of both approaches to a periodic non-sinusoidal system results in relationships between both proposals for analysis of unbalance and asymmetry. The relationships between the symmetrical components and the generalized symmetrical components of Fortescue are the main contribution of this work. Based on the generalized symmetrical components, new indicators of unbalance are proposed. The new new indicators are compared with the classical indicators of unbalance, which were developed from the proposed Fortescue. Finally, an application is developed with the concepts studied. In this application, an unbalanced non-sinusoidal three-phase voltage supplies a three-phase induction motor

CAPES / Devido a crescente demanda por conectividade, um maior número de APs tendem a ser utilizados para que, em todo um ambiente, os clientes de uma rede sem fio possam receber o sinal de rádio. Contudo, a distribuição desorganizada destes APs no ambiente pode reduzir a qualidade do sinal. Esta qualidade é influenciada pelo aumento da interferência que os APs exercem entre si. Por este motivo, encontrar uma forma de reduzi-la vem sendo motivo de pesquisas. Dentre as soluções encontradas, a otimização de canal e potência estão entre as mais eficientes. Neste trabalho, é proposto um algoritmo heurístico para otimizar a configuração de canal e potência para APs pertencentes a rede. Este algoritmo realiza uma avaliação da rede, utilizando modelos analíticos de propagação e técnicas para otimização de canal e potência a fim de encontrar uma solução que aumente a qualidade da rede. Nos resultados obtidos, o algoritmo proposto teve um desempenho muito próximo da melhor solução encontrada com o método exaustivo. / With the crescent demand for connectivity, a large number of access points may be used to cover the entire environment, of a wireless network, with radio signal. But, the disorganized distribution of these access points may reduce the quality of the signal. This quality is influenced by the interference of nearby access points, and therefore many researchers are seeking a method to reduce it. The channel and power optimization are efficient methods to reduce interference. In this work, an heuristic algorithm to find a better configuration of channel and transmission power for those access points in the network is proposed. This algorithm evaluates the network, using analytical models, and techniques to optimize the channel and the transmission power to increase the quality of the signal in the environment. In the results, the algorithm arrives at solution close to the optimal.