Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T04:26:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 203232.pdf: 1596132 bytes, checksum: ed7e4c5ae39d6ea86d021b710e6bfa84 (MD5) / Neste trabalho, apresenta-se uma análise de procedimentos de medida de perdas magnéticas em lâminas de aço ao silício. Comparam-se várias metodologias para medição da perda magnética e da permeabilidade magnética. Esta pesquisa considera apenas a categoria de aços de grão não orientado. Comparam-se os procedimentos de ensaio e medição apresentados pelas normas brasileira NBR 5161, americana ASTM A343, japonesa JIS C2550 e pela norma da comissão eletrotécnica internacional IEC 404-2. Foi desenvolvida uma estratégia de separação das perdas magnéticas em três componentes: perda por histerese; por correntes de Foucault e perda excedente. Esta estratégia, denominada de eliminação do ensaio da perda por histerese, não requer equipamentos que permitam realizar o ensaio em freqüências muito baixas, onde se podem desprezar as perdas dinâmicas. Nesta estratégia são necessários dois ensaios: da perda total, com variação da indução magnética, mantendo a freqüência fixa e da perda total, com variação da freqüência, mantendo a indução magnética constante.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T04:44:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 203234.pdf: 781639 bytes, checksum: fdc1d426ecd25ed51209ceee1b3fbb99 (MD5) / A presente dissertação visa estudar o comportamento e operação de circuitos lógicos CMOS de (ultra)-baixo consumo. Envolve o dimensionamento dos transistores NMOS e PMOS que compõem os circuitos, a determinação da melhor tensão de alimentação e técnicas de polarização do poço, visando o balanceamento dos tempos de subida e descida dos circuitos e evitar desperdício de energia. Para isso, são desenvolvidas formulações analíticas para a função de transferência DC, tempos de transiente e dissipação de potência de portas lógicas estáticas. A análise do descasamento dos transistores e do efeito da dispersão tecnológica são avaliados para que se possa evitá-los ou minimizá-los. Com este intuito, técnicas de polarização do substrato são empregadas e dois circuitos de compensação são propostos. Validação das técnicas empregadas é feita com diversos circuitos e portas lógicas, através de simulações, em circuitos com componentes discretos e na forma de elementos testes em um circuito integrado fabricado especialmente para este propósito, nas tecnologias AMIS 1,5µm e TSMC 0,35µm.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T05:14:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 208617.pdf: 2526919 bytes, checksum: 9f96b2baca2b7d135e5f6fe490d15cf7 (MD5) / Este trabalho propõe o desenvolvimento de um novo modelo para dimensionamento de sistemas integrados de energia aplicados à ambientes rurais, a partir da utilização de ferramentas de simulação e otimização desenvolvidas em MATLAB 6.0. Essas ferramentas possibilitam estabelecer a melhor combinação entre fontes energéticas e cargas ao longo do tempo. O dimensionamento realizado utiliza fontes renováveis locais (hidráulica, solar, eólica e biomassa) e outras fontes energéticas (eletrificação rural convencional e geração a diesel), e visa minimizar o custo do sistema, mantendo um nível desejado de confiabilidade para o mesmo. A confiabilidade é baseada no conceito de probabilidade de perda de fornecimento de energia à carga (LPSP) para períodos de horas consecutivas. As necessidades energéticas consideradas para uma propriedade rural típica são agrupadas em três categorias: energia para cozimento, energia para aquecimento de água e energia para produção de eletricidade. Os dispositivos utilizados para conversão energética são os módulos fotovoltaicos, geradores eólicos, coletores solares, biodigestores, microcentrais hidrelétricas e baterias de chumbo-ácido. A partir do modelo de otimização desenvolvido, inúmeras simulações são realizadas visando à comparação e análise de diferentes cenários e metodologias. A comparação com as metodologias determinísticas e probabilísticas, apresentadas na literatura, mostra inúmeras vantagens na utilização do novo modelo, particularmente no que se refere à otimização do sistema energético. Os demais resultados obtidos contemplam o dimensionamento completo dos dispositivos de conversão energética, um balanço energético anual detalhado e uma análise econômica do sistema. Nesta análise é calculada, inclusive, a distância limite para ampliação das redes de distribuição rural e o preço limite do litro do óleo diesel, para que estas fontes apresentem maior viabilidade econômica em relação às fontes renováveis locais.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T06:13:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 210171.pdf: 708726 bytes, checksum: d3a05fd259921bf8a17c26c6a1dd2b53 (MD5) / Este trabalho avalia em que medida a resolução de um problema de controle supervisório pode ser simplificada pela introdução de sensores na planta. Na abordagem apresentada, cada sensor corresponde a um novo evento, que deve ser adicionado ao modelo original da planta. Para tanto, definem-se cadeias de eventos geradas pela planta original que ativam o sensor e eventos responsáveis por desativá-lo. Com estas informações, constrói-se o modelo exato do comportamento do sensor, que, combinado com o modelo da planta, fornece o modelo da planta com sensor. Mostra-se que, em geral, uma especificação de comportamento do problema original que contém as cadeias que ativam o sensor pode ser reescrita como uma especificação com menor número de estados utilizando o evento associado ao sensor. No âmbito da metodologia de controle modular local, a redução das especificações, combinada com a aproximação do modelo do sensor, permite a redução tanto da complexidade computacional do cálculo de cada supervisor quanto do número de estados dos supervisores. No entanto, a solução global obtida não é, necessariamente, equivalente à solução do problema original. Na classe de sensores desativados por eventos controláveis, entretanto, mostra-se que a utilização do modelo exato do sensor como nova especificação (emulação do sensor) fornece uma solução com as mesmas vantagens apontadas, garantindo-se ainda a equivalência com o problema original. Quando há eventos de desativação não controláveis, a emulação é também possível se o evento do sensor for considerado forçável. Esta alternativa necessita, no entanto, de que os resultados preliminares apresentados sejam aprofundados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T06:54:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 229642.pdf: 913013 bytes, checksum: b91e4f245fcd6bd232b3b75341b7ea38 (MD5) / A resolução de diferentes problemas relacionados aos Sistemas a Eventos Discretos deu origem a duas classes de técnicas bem definidas. De um lado estão as técnicas de síntese automática de supervisores, cuja maior contribuição é a menor interação com o projetista durante o processo de cálculo. De outro lado, as técnicas de verificação formal, que permitem ao projetista verificar se uma dada especificação é válida para um sistema (controlado ou não). Dentro deste contexto, o presente trabalho contribui para a unificação destas técnicas, ao incorporar sistemas de equações escritas em µ-calculus ao processo de síntese de supervisores em sistemas modelados por redes de Petri. Após a etapa de determinação do comportamento minimamente restritivo, utiliza-se a Teoria das Regiões para implementar o supervisor por meio da adição de lugares de controle à rede de Petri que modela o comportamento do sistema em malha aberta. Para isto, utilizam-se alguns princípios das abordagens Ziller e Schneider e Ghaffari et al., em conjunto com alguns aspectos peculiares. O principal resultado é a proposta de uma nova metodologia tão flexível e computacionalmente eficiente quanto a abordagem Ramadge e Wonham, permitindo a resolução de alguns exemplos tratados na literatura. Ao herdar as boas características das abordagens anteriores, a metodologia proposta também pode ser generalizada, de forma que problemas não abordados diretamente pela abordagem Ramadge e Wonham possam ser tratados. Como principais ferramentas de apoio, foram utilizados os softwares Tina e MEC. Por último, são apresentadas perspectivas visando incorporar explicitamente aspectos temporais ao processo de síntese.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-22T07:29:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Contatores são chaves de ligamento não manual, eletromagnética, que possuem uma única posição de repouso e são capazes de estabelecer, conduzir e interromper correntes em condições normais e sobrecargas no funcionamento [9].

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T16:22:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T01:18:36Z : No. of bitstreams: 1 189218.pdf: 8834174 bytes, checksum: 0a97f02e742443161a59a2df2b9b59c8 (MD5) / Este trabalho tem como objetivo estudar o uso do controle de impedância no controle de um robô manipulador rígido. No trabalho é abordada a aplicação do controle de impedância implementado a partir de um controle de posição, através da inclusão de uma realimentação de esforço/torque, de maneira a tornar a impedância apresentada pelo manipulador exclusivamente dependente do controle. O desempenho do controle de impedância na forma desenvolvida é verificado em simulações numéricas para o caso do controle de um manipulador SCARA, considerando a sua estrutura completa. São simuladas movimentações no espaço livre e em contato com o meio, para a situação real e com variação paramétrica. O controle de impedância é implementado no manipulador SCARA Inter do laboratório de Robótica da Universidade Federal de Santa Catarina, utilizando a linguagem de programação Xoberon. Seu desempenho é comparado com os resultados obtidos nas simulações.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T19:04:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 192327.pdf: 690827 bytes, checksum: 3e39343a9676283655769907ef9375b6 (MD5) / O conceito de grupo de objetos é uma abstração largamente usada no tratamento de replicação em sistemas distribuídos tolerantes a faltas. Os sistemas que se baseiam neste conceito geralmente utilizam algum tipo de suporte de comunicação de grupo (SCG), que oferece comunicação multiponto através de primitivas com níveis diferenciados de confiabilidade de entrega e ordenação de mensagens. Em sistemas de larga escala, como a Internet, o multicast IP é a tecnologia base para a construção de protocolos de difusão seletiva confiável, que se constituem na base dos SCG. A junção dos conceitos de objetos distribuídos e de grupo em suportes de middleware, em especial os que seguem a arquitetura CORBA, tem sido objeto de pesquisas recentes, que motivaram a OMG a lançar duas especificações no sentido de introduzir o conceito de grupo nesta arquitetura: FT-CORBA (Fault-Tolerant CORBA), que introduz alguns serviços para suporte à tolerância a faltas nesta arquitetura, e o UMIOP (Unreliable Multicast Inter-ORB Protocol), que provê um protocolo de difusão não confiável (MIOP) baseado em multicast IP e um modelo de objetos para suportar este protocolo em ORBs CORBA. Com estes dois padrões a OMG separa claramente aspectos de comunicação de grupo (UMIOP) e de membership (FT-CORBA). Este trabalho propõe um modelo de integração entre o FT-CORBA e o UMIOP utilizando o ReMIOP (Reliable MIOP), que corresponde ao protocolo MIOP acrescido de controle de fluxo e retransmissões a fim de dar confiabilidade a este, como base para suporte de comunicação de grupo. A concretização destas experiências com comunicação de grupo no CORBA deram origem ao MJaco, um ORB que implementa o padrão UMIOP e suas extensões para confiabilidade, bem como mantém suas capacidades de comunicação ponto a ponto. A existência do MJaco abre espaço para a implementação do modelo proposto e uma série de pesquisas sobre middleware adaptativo.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T19:42:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 188752.pdf: 517817 bytes, checksum: 90daeca35e742272500b31acda476cb9 (MD5) / O processo de reestruturação do setor de energia elétrica tem evoluído na direção do estabelecimento de uma estrutura de mercado, tendo como principal objetivo instigar a competição entre os diversos agentes. Nesse contexto, torna-se imprescindível o desenvolvimento de mecanismos que promovam o uso eficiente dos recursos disponíveis e forneçam uma sinalização econômica adequada. Na operação dos sistemas hidrotérmicos há necessidade de estudos que permitam avaliar e decidir sobre o uso ótimo da água, portanto a atividade do planejamento da operação tem fundamental importância. As complexidades inerentes a essa atividade requerem a divisão do planejamento em etapas, com diferentes horizontes de análise. O presente trabalho tem como foco a etapa de planejamento de médio prazo e propõem-se a avaliar duas vertentes de modelagem: (i) a representação a usinas individualizadas, (ii) a representação a reservatórios equivalentes de energia. Para tanto, as abordagens são implementadas e analisadas com base nos resultados obtidos. A partir dos resultados pode-se concluir que, dependendo das características do sistema, diferenças significativas de resultados podem ocorrer, sobretudo no tocante aos custos marginais de operação do sistema.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T21:17:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T01:35:59Z : No. of bitstreams: 1 183653.pdf: 12269610 bytes, checksum: 8a5918bf7bc3865daa8d40ae3847985a (MD5) / Este trabalho aborda o desenvolvimento e a implementação de um protótipo de dirigível robótico não-tripulado com capacidade de realizar vôos autônomos reais seguindo trajetórias definidas por pontos de passagem. Para contemplar este objetivo: i) realizou-se modificações estruturais na mecânica e aerodinâmica do dirigível utilizado, adequando-o ao uso como veículo robótico; ii) estabeleceram-se infra-estruturas, embarcada e em terra, de componentes de software e de hardware, envolvendo sensores, atuadores, processadores e software tempo real; iii) introduziu-se aprimoramentos em um modelo dinâmico do dirigível considerando notadamente os aspectos de força de propulsão e influência da dinâmica do vento; com base neste novo modelo, foram desenvolvidos ambientes de simulação em SIMULINK/MATLAB e em Java/VRML e servidores de simulação; iv) implementou-se um ambiente de suporte ao desenvolvimento e à operação do dirigível robótico; v) concebeu-se e implementou-se um sistema de controle e navegação, compreendendo algoritmos de seguimento de trajetória e de perfil de altitude entre pontos de passagem; este sistema foi analisado e seus parâmetros de sintonia ajustados tanto em simulação quanto em vôos reais, e, finalmente; vi) estabeleceu-se um protótipo de arquitetura de software robótico para o dirigível testado apenas em simulação, contemplando aspectos deliberativos e reativos de uma missão robótica completa. / Abstract: This work focuses on the development and implementation of a prototype of an unmanned robotic airship, able to execute autonomous real flights with trajectory tracking through way-points. To accomplish this task: i) the airship's mechanical and aerodynamic components were improved; ii) it was established onboard and ground-based infra- structures of hardware and software components, including sensors, actuators, processors and real time software; iii) improvements were introduced in the airship dynamic model considering propulsion forces and wind dynamics influence; based on this new model, airship simulators in SIMULINK/MATBLAB and Java/VRML environments as well as simulator servers, were developed; iv) a software environment to support the development and operation of the robotic airship was built; v) a control and navigation system was implemented, including trajectory and altitude profile tracking through way-points; this system was analyzed and its tuning parameters were adjusted both in simulation and in real flight, and, finally; vi) a prototype of a robotic software architecture was stablished in simulation, dealing with deliberative and reactive aspects of a complete robotic mission.