Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T08:28:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240538.pdf: 752316 bytes, checksum: 38e7ce6ed98eee3009b50e11be75a5b0 (MD5) / Neste trabalho é apresentada uma proposta de códigos de verificação de paridade de baixa densidade (LDPC, Low Density Parity-Check Codes) para canais de resposta parcial. É proposta a utilização de um codificador de códigos RA (Repeat-Accumulate Codes) modificado com o objetivo de obter-se um casamento entre os canais de resposta parcial e as palavras-código submetidas a eles. A decodificação do código é realizada utilizando o algoritmo soma-produto (SPA). São também apresentados resultados de simulação que demonstram que para uma relação sinal-ruído (SNR) de 5dB é possível atingir uma probabilidade de erros de bit (BER) inferior a 10-5, quando na ausência do código esse desempenho é conseguido com uma SNR de aproximadamente 10dB, evidenciando o excelente desempenho da proposta. Este trabalho encontra aplicação em, por exemplo, codificação para canais de gravação magnética.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T09:09:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241062.pdf: 1884685 bytes, checksum: 43ce55a2924e4c7e83cc0a8f0caf3653 (MD5) / Este trabalho apresenta um estudo direcionado à análise e projeto de controladores preditivos baseados em modelo para sistemas lineares e não lineares com atraso, visando a melhoria da robustez e levando em conta aspectos práticos de aplicação. O estudo considera sistemas lineares estáveis, integradores, instáveis, não lineares e um estudo de caso na área da medicina. No primeiro caso, estudam-se as condições que deve satisfazer um sistema de controle preditivo linear para garantir a estabilidade robusta de malha fechada quando se controlam processos estáveis com incertezas no atraso. No segundo e terceiro apresenta-se o estudo do controle preditivo de sistemas lineares com dinâmica integradora ou instável e atraso e propõe-se um novo algoritmo que utiliza idéias de controladores de compensação de tempo morto robustos. No caso de sistemas não lineares propõe-se a extensão das propriedades de robustez de um algoritmo utilizado em sistemas de controle lineares com atraso para processos não lineares com atraso. Finalmente apresenta-se um estudo de caso aplicado à dosagem de anestesia a pacientes durante cirurgia, com garantia de estabilidade sob condições de operação. Resultados de simulação ou ensaios numa planta piloto são apresentados para cada tipo de controlador proposto, mostrando as vantagens dos métodos de ajuste, que principalmente estão orientados a melhorar a robustez e permitir a sua aplicação simples em processos industriais. This work presents the analysis and design of model-based predictive controllers MPC for linear and nonlinear dead-time systems. The proposed control strategies take into account both practical aspects and robustness specifications. The study considers: (i) stable, integrative and unstable linear systems, (ii) nonlinear systems and (iii) a medicine area case study. In the first case, the necessary conditions to guarantee the robust stability when MPC are applied to stable processes with dead time are studied. In addition, it is proposed a robust predictive controller for integrative or unstable linear processes with dead time. This controller uses some of the robustness ideas of dead-time compensators. In the second case, the robustness properties of linear predictive controllers are extended for stable nonlinear processes with dead time. Finally, it is presented a case study where the robust MPC is applied to drug dosing during anesthesia in patients undergoing surgery. Also, a tuning rule is obtained to guarantee the stability of the system under operation conditions. Experimental or simulation results are presented for each proposed controller, to illustrate the advantages of the tuning methods.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnonológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-23T10:03:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 245169.pdf: 1087368 bytes, checksum: 39784cb70e0765756ba1f5db47c65b50 (MD5) / Este trabalho apresenta uma análise dos procedimentos definidos por normas técnicas para o ensaio de transformadores de potência. O modelo convencional do transformador e seu desempenho são obtidos a partir destes ensaios. É proposto um procedimento para obtenção de um modelo com parâmetros variantes no tempo que leve em consideração os efeitos da perda e saturação magnética do material. Os resultados são obtidos a partir de ensaios realizados em uma bancada com instrumentos adequados para a medida das grandezas elétricas envolvidas. O procedimento emprega uma técnica de otimização chamada Algoritmo Genético. Os resultados experimentais adquiridos com a bancada são comparados aos simulados para validação do modelo. É feita uma investigação do procedimento proposto pela norma para a medida das perdas magnéticas. Os resultados obtidos nos ensaios conforme as normas técnicas são comparados aos adquiridos com a bancada.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T10:20:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 247988.pdf: 3127350 bytes, checksum: cdbc7323c58bc6face52bd6931e09021 (MD5) / O presente trabalho aborda o desenvolvimento e a implementação de um Ensaio de Proficiência através de um Programa de Comparação Interlaboratorial aplicado em dois laboratórios da área de compatibilidade eletromagnética. A exigência deste tipo de atividade em laboratórios de ensaio é um dos mecanismos de controle, exigidos pela Norma NBR ISO/IEC 17025, que estabelece os requisitos gerais para garantia da qualidade em laboratórios de ensaio e calibração. Referente a área de Compatibilidade Eletromagnética, tem se conhecimento de poucos trabalhos de comparação interlaboratoriais realizados em nível nacional e internacional. Esta dissertação apresenta a aplicação de um Ensaio de Proficiência abrangendo nove normas da área de compatibilidade eletromagnética. O trabalho versa sobre ensaios de proficiência, comparação interlaboratorial, cálculos da estimativa de incerteza associada aos ensaios da área, desenvolvimento de artefatos a serem ensaiados e todos os passos pertinentes ao Programa de Comparação executado, desde sua organização até a discussão de seus resultados. This work tackles the development and implementation of a Proficiency Testing by Inter-laboratory Comparison Program applied in two laboratories of electromagnetic compatibility area. The demanding of this sort of activity in testing laboratories is one of the mechanisms for quality control of results, stipulated by the Standard ISO 17025, which establishes the general requirements for the competence of testing and calibration laboratories. Concerning Electromagnetic Compatibility area, only few works are known as achieved in inter-laboratory comparisons at national and international level. This dissertation presents a Proficiency Testing application covering nine standards of electromagnetic compatibility area. The work concerns proficiency testing, inter-laboratory comparisons, uncertainty estimate calculation associated to testing in the area, development of artefacts to be testing and all steps related to the Comparison Program executed, since its organization to its results discussion.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-23T10:53:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 247993.pdf: 2899393 bytes, checksum: 19b7879b0ad6513981437e9ffb46ca82 (MD5) / O presente trabalho propõe um multiplicador operando em quarto quadrantes baseado em células que exploram a relação existente entre a corrente de saturação de um transistor MOS e a transcondutância de fonte. A vantagem da topologia proposta é simplicidade, operação com baixa potência, alta linearidade e corrente de saída com baixa sensibilidade dentro de uma mesma geração tecnológica. Os resultados de simulação associados aos experimentais demonstram a viabilidade da topologia escolhida para operação em baixa potência e baixa-tensão. A funcionalidade do sistema foi verificada através de simulação e da extração de parâmetros do protótipo implementado em tecnologia TSMC 0.35 m. Os resultados experimentais conseguidos com o protótipo indicam consumo de 1 mA, largura de banda de 1MHz e distorção harmônica total de 1% para uma corrente de entrada de 80 % do seu valor máximo sendo que a área de silício ocupada pelo multiplicador foi ao redor de 10.000 m2.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T12:07:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Devido ao acentuado aumento no uso da Internet, a maioria dos sistemas distribuídos modernos têm características de sistemas abertos, onde os participantes da computação distribuída são caracterizados pela heterogeneidade, capacidade de computação variável e pela não confiabilidade. Em vista disso, existe uma grande e importante demanda por ferramentas que permitam a construção de aplicações mais complexas de forma eficiente e rápida. Além disso, a segurança de funcionamento é um fator importante relacionado com estas aplicações, principalmente se considerarmos o ambiente no qual tais aplicações irão operar. Quando se consideram sistemas distribuídos na Internet, a tecnologia dos serviços web tem se consolidado cada vez mais como um padrão de facto. Esta tecnologia concretiza o modelo de computação orientada a serviços sobre padrões largamente utilizados na web, o que proporciona grande facilidade de uso e baixo custo de implantação. Sendo assim, atualmente tem surgido um grande esforço na especificação de mecanismos de coordenação de serviços web para resolução de tarefas que envolvem diversas organizações. Deste modo, estas tarefas são divididas em várias subtarefas que são executadas por vários serviços web independentes de forma coordenada, i.e., respeitando-se suas dependências. Neste sentido, este trabalho apresenta uma infra-estrutura para coordenação de serviços web segura e confiável (i.e., tolerante a intrusões), que oferece um elevado grau de desacoplamento. Esta infra-estrutura se baseia no modelo de coordenação por espaço de tuplas e provê uma série de mecanismos de segurança, os quais permitem a coordenação dos serviços web mesmo na presença de partes maliciosas. Além disso, esta mesma infra-estrutura pode ser usada como repositório seguro e confiável de dados a serem compartilhados entre serviços web cooperantes. As várias fases envolvidas na concepção desta infra-estrutura são abordas neste trabalho, onde as principais decisões tomadas ao longo do projeto deste sistema são destacadas. Além disso, este trabalho investiga os custos envolvidos no uso deste suporte e possíveis aplicações que fazem uso desta infra-estrutura para realizar suas tarefas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-23T12:51:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 239827.pdf: 486351 bytes, checksum: bc06d2b5aa17206304d0164261fe33f2 (MD5) / Este trabalho trata do problema de otimização do uso global de recursos em uma rede intra-domínio para situações de demandas de fluxos com perfis predefinidos de banda variantes no tempo. Uma abordagem baseada em caminhos é proposta como alternativa à abordagem baseada em fluxos encontrada na literatura. Utilizou-se a relaxação de um modelo em programação inteira para o caso off-line e proposta uma heurística para o caso off-line e on-line. O modelo e a heurística são baseados em caminhos e utilizam o pré-cômputo desses para obtenção dos resultados. Realiza-se uma comparação entre o modelo baseado em caminhos e um modelo de fluxo em redes. Os desempenhos do roteamento fixo e variável utilizando perfis de banda variantes no tempo também são comparados. Inicialmente, a formulação e a heurística utilizam como critério apenas a largura de banda. O uso de restrições aditivas no modelo baseado em caminhos é apresentado como uma vantagem em relação ao modelo baseado em fluxo em redes. Em seguida, é apresentada uma extensão para tratar múltiplas restrições de QoS sem efetuar alterações nos algoritmos e heurísticas desenvolvidos. Em contraposição, a abordagem baseada em fluxo necessita de alterações na sua implementação para considerar restrições adicionais, o que torna o problema NP-Difícil.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T12:54:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240341.pdf: 1939578 bytes, checksum: 8e0c52de8f7328fe5aef911a5ad37519 (MD5) / Um dos grandes desafios dos pesquisadores da área de Sistemas Tutores Inteligentes (STI) tem sido definir maneiras de construir STI adaptativos sem que isso acarrete a elevação dos custos de tempo e esforço do professor. A principal contribuição desta tese é a proposta de um modelo formal de suporte à adaptação para STI, implementado na Ferramenta de Autoria para Sistemas Tutores (FAST). A definição do modelo é baseada em formalismos como Ontologias, para a representação do conhecimento envolvido nos modelos do domínio e do estudante, e Redes de Petri a Objetos, para definir o modelo pedagógico. As transições destas Redes de Petri controlam as interações com o estudante, escolhendo os conteúdos do domínio a serem apresentados a cada momento de acordo com as informações armazenadas no modelo do estudante. Todo o gerenciamento e controle do modelo do estudante, bem como a determinação dos conteúdos mais apropriados para um determinado estudante, são feitos automaticamente pelo modelo pedagógico. O professor especifica somente o conteúdo referente ao domínio do curso, estabelecendo pré-requisitos e níveis de dificuldade de acordo com a estrutura do modelo de autoria.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T14:57:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 245746.pdf: 3220015 bytes, checksum: ae31e6a930a3acebb2b58cd89053e014 (MD5) / O objetivo deste trabalho é modelar a partida das máquinas síncronas de pólos salientes maciços (MSPSM) a fim de calcular o torque, a corrente e o aquecimento gerado nas sapatas polares. A metodologia desenvolvida está baseada na determinação dos parâmetros de eixo direto (d) e de quadratura (q) a partir de simulações de ensaios em freqüência da máquina com rotor travado. As simulações dos ensaios são realizadas utilizando o método de elementos finitos (programa EFCAD) e os resultados são modelados por curvas de tendência. De posse das equações das indutâncias de eixo direto e de quadratura e utilizando-se equações em regime quase permanente da máquina síncrona, calculam-se o torque eletromagnético médio, a envoltória da parte oscilante do torque eletromagnético (torque oscilante) e a corrente eficaz do estator em função da velocidade. Com a corrente do estator, calculam-se as perdas por pólo no rotor também através de elementos finitos (EFCAD). Todo o processo de simulação é realizado através de um programa composto por diversos módulos computacionais encadeados apropriadamente para facilitar a utilização por parte do usuário.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T15:12:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 249843.pdf: 1287597 bytes, checksum: 8575b44e55c4c749a437d0ceb5b2d02e (MD5) / A literatura indica que, de forma geral, a prática industrial corrente para desenvolvimento de sistemas de controle em sistemas de dinâmica dirigida a eventos discretos é empírica e não adota métodos formais de modelagem do sistema nem de síntese do controlador. Esta Tese de Doutorado apresenta um método de implementação do controle de sistemas a eventos discretos. Este método permite que a implementação seja realizada concentrada em um único controlador, possivelmente um controlador lógico programável (CLP), ou distribuída em um conjunto de controladores. A lei de controle, denominada supervisor, é obtida pela aplicação da Abordagem Modular Local da Teoria de Controle Supervisório. Para aplicar esta teoria o comportamento livre do sistema e as especificações de controle são representados através de autômatos. O método de implementação é um procedimento sistemático para conversão do modelo que descreve o comportamento livre do sistema e do supervisor no programa de aplicação do CLP. Este programa de aplicação resulta em conformidade com a norma internacional IEC 61131-3. A literatura discute os diversos problemas que podem ocorrer quando os resultados da Teoria de Controle Supervisório são implementados. O método de implementação apresentado nesta Tese permite considerar tais problemas. São apresentadas propriedades que, se satisfeitas, garantem que a ocorrência de tais problemas não se manifesta. Um aspecto fundamental para a distribuição do controle é a comunicação entre os controladores. Esta Tese apresenta um modelo de comunicação entre CLPs. Este modelo garante a satisfação de um conjunto de propriedades relevantes à distribuição do controle. Este modelo emprega um serviço de comunicação definido na norma internacional IEC 61131-5. The literature indicates that, generally, the current industrial practice of developing control systems of discrete event dynamic systems is empirical and does not apply either formal methods of system modeling or of control synthesis. This Thesis presents a discrete event systems control implementation method. This method allows the implementation to be carried out concentrated in a single controller, possibly a programmable logic controller (PLC), or distributed in a set of controllers. The control law, named supervisor, is obtained applying the Local Modular Approach of the Supervisory Control Theory. In order to apply this theory the system free behavior and the control specifications are both represented by automata. The implementation method is a systematic procedure to convert the free behavior system model and the supervisor into the PLC application program. This application program results in conformity with the international standard IEC 61131-3. The literature discusses the several problems that may arise when the results of the Supervisory Control Theory are to be implemented. The implementation method presented in this Thesis allows to consider such problems. It is presented a set of properties that, when satisfied, guarantee that such problems do not occur. An essential aspect to the control distribution is the communication between controllers. This Thesis presents a PLC communication model that fulfils a set of properties important to control distribution. This model adopts a communication service defined by the international standard IEC 61131-5.