O biodiesel tem sido amplamente utilizado como uma fonte de energia renovável, que contribui para a diminuição de demanda por diesel mineral. Portanto, existem várias propriedades que devem ser monitoradas, a fim de produzir e distribuir biodiesel com a qualidade exigida. Neste trabalho, as propriedades físicas do biodiesel, tais como massa específica, índice de refração e ponto de entupimento de filtro a frio foram medidas e associadas a espectrometria no infravermelho próximo (NIR) e espectrometria no infravermelho médio (Mid-IR) utilizando ferramentas quimiométricas. Os métodos de regressão por mínimos quadrados parciais (PLS), regressão de mínimos quadrados parciais por intervalos (iPLS), e regressão por máquinas de vetor de suporte (SVM) com seleção de variáveis por Algoritmo Genético (GA) foram utilizadas para modelar as propriedades mencionadas. As amostras de biodiesel foram sintetizadas a partir de diferentes fontes, tais como canola, girassol, milho e soja. Amostras adicionais de biodiesel foram adquiridas de um fornecedor da região sul do Brasil. Em primeiro lugar, o pré-processamento de correção de linha de base foi usado para normalizar os dados espectrais de NIR, seguidos de outros tipos de pré-processamentos que foram aplicados, tais como centralização dos dados na média, 1 derivada e variação de padrão normal. O melhor resultado para a previsão do ponto de entupimento de filtro a frio foi utilizando os espectros de Mid-IR e o método de regressão GA-SVM, com alto coeficiente de determinação da previsão, R2Pred=0,96 e baixo valor da Raiz Quadrada do Erro Médio Quadrático da previsão, RMSEP (C)= 0,6. Para o modelo de previsão da massa específica, o melhor resultado foi obtido utilizando os espectros de Mid-IR e regressão por PLS, com R2Pred=0,98 e RMSEP (g/cm3)= 0,0002. Quanto ao modelo de previsão para o índice de refração, o melhor resultado foi obtido utilizando os espectros de Mid-IR e regressão por PLS, com excelente R2Pred=0,98 e RMSEP= 0,0001. Para esses conjuntos de dados, o PLS e o SVM demonstraram sua robustez, apresentando-se como ferramentas úteis para a previsão das propriedades do biodiesel estudadas / Biodiesel has been widely used as a renewable energy source which contributes to the mineral diesel decrease demand. Therefore, there are several properties that must be monitored in order to produce and distribute biodiesel with the required quality. In this work, the biodiesel physical properties such as specific mass, refractive index and cold filter plugging point were measured and associated with near infrared spectroscopy (NIR) and mid-Infrared spectroscopy (mid-IR) spectra using chemometric tools. The Partial Least Squares Regression (PLS), Interval Partial Least Squares Regression (iPLS), and Support Vector Machines Regression (SVM) with variable selection by Genetic Algorithm (GA) methods were used to model the aforementioned properties. The biodiesel samples were synthesized from different sources such as canola, sunflower, corn, and soybean. Additional biodiesel samples were purchased from a Brazil South Region supplier. Firstly, the preprocessing baseline correction was used to normalize the NIR spectral data, following others preprocessing types were applied in such as the mean center, the first derivative and standard normal variate. The best result for predicting the cold filter plugging point was using Mid-IR spectra and GA-SVM regression method, with high coefficient determination of prediction, R2Pred = 0.94 and low value of the Root Mean Square Error of Prediction, RMSEP (C) = 0.7. For the specific mass prediction model, the best result was obtained using the Mid-IR spectrums and PLS regression, with the R2Pred = 0.98 and RMSEP (g/cm3) = 0.0002. As for a prediction model for the refractive index, the best result was obtained using the Mid-IR spectrums and PLS regression, with the R2Pred = 0.98 and RMSEP = 0.0001. For these datasets, the PLS and SVM models demonstrated theirs robustness, presenting themselves as useful tools for the biodiesel properties prediction studied

This dissertation discusses the interaction between fuel cells and the DC-DC converter just connected across its terminals. For that, it presents a modified algorithm to represent the dynamic behavior of fuel cell stacks as much the current ripple effects from power converters on such cells. PEM type fuel cells (Proton Exchange Membrane) are studied to get a reasonable model of the electrochemical and electric characteristics of the involved phenomena in the generation of electric energy from fuel cells. A T filter is used as interface between the fuel cell and the DC-DC converter. This converter must prevent large current ripples going through the cell terminals as well as keeping constant the power flow between the FC and the link DC to prevent itself of possible current transient. To connect it to the grid it was used a three-phase DC-AC converter to inject or to absorb current from the grid at reduced ripple distortion and to stabilize the DC link voltage. DC current controllers were designed to curb the link DC and AC currents within reasonable limits. Validation of the model was carried out through computer simulation in order to have an evaluation of the control system behavior both for the stack and for the injection and/or absorption of energy. Also, theoretical results with practical data from a fuel stack were compared with respect to the load variation across its terminals. / Esta dissertação discute a interação entre as células de combustível e o conversor de potência conectado aos seus terminais. Para isto é apresentado um algoritmo modificado para a modelagem dinâmica de conversores chaveados tanto quanto um estudo sobre os efeitos das ondulações de corrente sobre as células. Células do tipo PEM (Proton Exchange Membrane) são estudadas, obtendo-se um modelo razoável para análise das características eletroquímicas e elétricas dos fenômenos envolvidos na geração de energia elétrica com células de combustível. Como interface utiliza-se um conversor CC-CC associado a um filtro do tipo T . Este conversor tem a função de evitar a grande ondulação de corrente absorvida pela célula bem como, manter constante o fluxo de potência entre a FC e o barramento CC evitando-se assim, possíveis transitórios nos terminais da célula. O projeto do conversor de potência prevê a conexão à rede da concessionária através de um conversor CC-CA trifásico para injetar ou absorver corrente da rede com reduzida distorção harmônica e estabilização da tensão do barramento CC. Foram projetados controladores para a corrente CC, a tensão CC e a corrente CA. Como formas de validação foram realizadas simulações para avaliar o comportamento dos sistemas de controle para a pilha e para a injeção e/ou absorção de energia. Também foram comparados os resultados teóricos com os dados práticos de uma pilha submetida à variação de carga em seus terminais.

[pt] SLAM (Mapeamento e Localização Simultânea) é uma das áreas mais pesquisadas na Robótica móvel. Trata-se do problema, num robô móvel, de construir um mapa sem conhecimento prévio do ambiente e ao mesmo tempo manter a sua localização nele. Embora a tecnologia ofereça sensores cada vez mais precisos, pequenos erros na medição são acumulados comprometendo a precisão na localização, sendo estes evidentes quando o robô retorna a uma posição inicial depois de percorrer um longo caminho. Assim, para melhoria do desempenho do SLAM é necessário representar a sua formulação usando teoria das probabilidades. O SLAM com Filtro Extendido de Kalman (EKF-SLAM) é uma solução básica, e apesar de suas limitações é a técnica mais popular. O Fast SLAM, por outro lado, resolve algumas limitações do EKF-SLAM usando uma instância do filtro de partículas conhecida como Rao-Blackwellized. Outra solução bem sucedida é o DP-SLAM, o qual usa uma representação do mapa em forma de grade de ocupação, com um algoritmo hierárquico que constrói mapas 2D bastante precisos. Todos estes algoritmos usam informação de dois tipos de sensores: odômetros e sensores de distância. O Laser Range Finder (LRF) é um medidor laser de distância por varredura, e pela sua precisão é bastante usado na correção do erro em odômetros. Este trabalho apresenta uma detalhada implementação destas três soluções para o SLAM, focalizado em ambientes fechados e estruturados. Apresenta-se a construção de mapas 2D e 3D em terrenos planos tais como em aplicações típicas de ambientes fechados. A representação dos mapas 2D é feita na forma de grade de ocupação. Por outro lado, a representação dos mapas 3D é feita na forma de nuvem de pontos ao invés de grade, para reduzir o custo computacional. É considerado um robô móvel equipado com apenas um LRF, sem nenhuma informação de odometria. O alinhamento entre varreduras laser é otimizado fazendo o uso de Algoritmos Genéticos. Assim, podem-se construir mapas e ao mesmo tempo localizar o robô sem necessidade de odômetros ou outros sensores. Um simulador em Matlab é implementado para a geração de varreduras virtuais de um LRF em um ambiente 3D (virtual). A metodologia proposta é validada com os dados simulados, assim como com dados experimentais obtidos da literatura, demonstrando a possibilidade de construção de mapas 3D com apenas um sensor LRF. / [en] Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) is one of the most widely researched areas of Robotics. It addresses the mobile robot problem of generating a map without prior knowledge of the environment, while keeping track of its position. Although technology offers increasingly accurate position sensors, even small measurement errors can accumulate and compromise the localization accuracy. This becomes evident when programming a robot to return to its original position after traveling a long distance, based only on its sensor readings. Thus, to improve SLAM s performance it is necessary to represent its formulation using probability theory. The Extended Kalman Filter SLAM (EKF-SLAM) is a basic solution and, despite its shortcomings, it is by far the most popular technique. Fast SLAM, on the other hand, solves some limitations of the EKFSLAM using an instance of the Rao-Blackwellized particle filter. Another successful solution is to use the DP-SLAM approach, which uses a grid representation and a hierarchical algorithm to build accurate 2D maps. All SLAM solutions require two types of sensor information: odometry and range measurement. Laser Range Finders (LRF) are popular range measurement sensors and, because of their accuracy, are well suited for odometry error correction. Furthermore, the odometer may even be eliminated from the system if multiple consecutive LRF scans are matched. This works presents a detailed implementation of these three SLAM solutions, focused on structured indoor environments. The implementation is able to map 2D environments, as well as 3D environments with planar terrain, such as in a typical indoor application. The 2D application is able to automatically generate a stochastic grid map. On the other hand, the 3D problem uses a point cloud representation of the map, instead of a 3D grid, to reduce the SLAM computational effort. The considered mobile robot only uses a single LRF, without any odometry information. A Genetic Algorithm is presented to optimize the matching of LRF scans taken at different instants. Such matching is able not only to map the environment but also localize the robot, without the need for odometers or other sensors. A simulation program is implemented in Matlab to generate virtual LRF readings of a mobile robot in a 3D environment. Both simulated readings and experimental data from the literature are independently used to validate the proposed methodology, automatically generating 3D maps using just a single LRF.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5489.pdf: 2144785 bytes, checksum: 5c239d11261b4817f357b24eb40ff8d5 (MD5) Previous issue date: 2013-06-07 / Universidade Federal de Minas Gerais / We are currently in the third wave of research in the Human Computer Interaction (HCI) area, whose focus is on the context of applications. Technology has been spreading from the workplace to our homes; it becomes part of our everyday lives. Thinking about it, one way of trying to provide this contextualization can be done through culture insertion in applications. However, culture is a very broad concept that encompasses different factors, among them, the common sense, which is a subset of culture consisting of the knowledge we gain in our day-to-day routine activities. Within this context, this work aims to create a new strategy to culturally contextualize an application. Thinking about that, it was created a new module called Cultural Filter that, through the use of a given knowledgebase, filters the stored information to create small cultural contextualized slices according to the profile of the users who will use this application. In this case, information such as age, gender, education level, and geographic location are used in the process of creating these cultural slices. In order to observe the viability of this strategy, an instance of the cultural filter was instantiated using the cultural knowledgebase of project Open Mind Common Sense in Brazil (OMCS-Br). In this case, the filter acts creating cultural slices from the project complete knowledgebase. In the background, this also aims to further the collection of data for this database in question, collecting data generated from the use of these contextualized software. To make this set of cultural filter and knowledge collector accessible to developers and users in general, it was developed an online system that allows any interested person to use the knowledgebase of the project OMCSBr in its applications or, still, just do culturally contextualized searches in the base. We intend to expand access to the Brazilian cultural knowledgebase and make the collection and use of the OMCS-Br knowledgebase operations more flexible, facilitating the development of applications using such a database and, with the filter being part of the OMCS-Br architecture, applications become lighter, closer to the RIA (Rich Internet Application) concept. To achieve the proposed objectives, the OMCS-Br architecture was restructured and expanded. Two new modules have been developed in order to connect with the project API (Application Programming Interface), namely: (i) the Cultural Filter, responsible for performing the filtering in order to retrieve contextual data from the knowledgebase according to the predefined profile and (ii) the Knowledge Collector, responsible for entering collected data through the use of culturally contextualized software into the OMCS-Br project knowledgebase. As a proof of concept, the filter was used in some already existing applications from LIA and, therefore, it was possible to observe the appropriateness of its operation. / Atualmente, estamos na terceira onda das pesquisas na area de Interacao Humano Computador (IHC), cujo foco, encontra-se na contextualizacao das aplicacoes. A tecnologia se espalha a partir do local de trabalho para nossas casas, ela passa a fazer parte de nossas vidas cotidianas. Pensando nisso, uma das maneiras de se tentar prover essa contextualizacao se da atraves da insercao de cultura nas aplicacoes. Porem, cultura e um conceito muito amplo que abrange diferentes fatores, dentre eles, o senso comum, que e um subconjunto da cultura composto pelo conhecimento que adquirimos no nosso dia-a-dia. Dentro desse contexto, este trabalho tem como objetivo criar uma nova estrategia de se contextualizar culturalmente uma aplicacao. Para isso, foi modelado um modulo denominado Filtro Cultural que, atraves do uso de uma dada base de conhecimento, filtra as informacoes armazenadas a fim de criar recortes culturais contextualizados de acordo com o perfil dos usuarios que irao utilizar a aplicacao. Neste caso, informacoes como idade, genero, nivel de escolaridade e localizacao geografica sao utilizadas no processo de criacao desses recortes culturais. Com o intuito de observar a viabilidade dessa estrategia, uma instancia do filtro cultural foi implementada utilizando a base de conhecimento cultural do Projeto Open Mind Common Sense no Brasil (OMCS-Br). Neste caso, o filtro atua criando recortes culturais a partir da base completa do projeto. Em segundo plano, almeja-se tambem ampliar a forma de coleta de dados para essa base em questao, coletando os dados gerados a partir do uso desses software contextualizados. Para disponibilizar esse conjunto de filtro e coletor de conhecimento cultural contextualizado aos desenvolvedores e usuarios em geral, foi desenvolvido um sistema online que permite ao interessado utilizar a base de conhecimento do projeto OMCS-Br em aplicacoes ou, entao, apenas realizar consultas culturalmente contextualizadas na base. Com isso, pretendemos ampliar o acesso a base de conhecimento cultural brasileiro e flexibilizar as operacoes de coleta e uso da base de conhecimento do OMCS-Br, facilitando o desenvolvimento de aplicacoes que utilizem tal base e, com o filtro sendo parte da arquitetura do OMCS-Br, as aplicacoes se tornam mais leves, aproximando-se do conceito de RIA (Rich Internet Application). Para alcancar os objetivos propostos, a arquitetura do projeto OMCS-Br foi reestruturada e ampliada. Dois novos modulos foram elaborados, de forma a se conectarem com a API (Interface de Programacao de Aplicativo) do projeto, sendo eles: (i) o Filtro Cultural, responsavel por realizar a filtragem de modo a resgatar dados contextualizados da base de conhecimento de acordo com os dados do perfil definido e (ii) o Coletor de Conhecimento, responsavel por inserir na base de conhecimento do projeto OMCS-Br os dados coletados atraves do uso de softwares culturalmente contextualizados. Como prova de conceito, o filtro foi usado em algumas aplicacoes ja existentes no LIA e, com isso, foi possivel observar a adequacao de seu funcionamento.

Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2016-10-04T14:03:27Z No. of bitstreams: 1 DissDPL.pdf: 3012901 bytes, checksum: 29c2df84e5e59e8e598fae154f0983d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-14T14:18:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissDPL.pdf: 3012901 bytes, checksum: 29c2df84e5e59e8e598fae154f0983d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-14T14:18:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissDPL.pdf: 3012901 bytes, checksum: 29c2df84e5e59e8e598fae154f0983d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-14T14:18:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissDPL.pdf: 3012901 bytes, checksum: 29c2df84e5e59e8e598fae154f0983d2 (MD5) Previous issue date: 2016-03-04 / Não recebi financiamento / Kalman filters are rooted in the technical literature, as a way of predicting new states in nonlinear systems providing a recursive solution to the problem of linear optimal filtering. Therefore, 56 years after its discovery, many modifications have been proposed in order to obtain better accuracy and speed. Some of these changes are used in this work; these being the Extended Kalman Filter (EKF), Unscented Kalman Filter (UKF) and Kalman Filter Cubature (CKF). This work , divided into three distinct parts: Implementation / Comparative analysis of prediction of Kalman filters in complex systems (Series), qualitative analysis of the possible uses of the Kalman filter variants for neural network training and position and velocity determination a displaced object on a simulated plane with some trajectories Having these analyzes key role in fostering the studies cited in the scientific literature , proving the possibility of such algorithms and methods are used for positioning in unstructured environments / Filtros de Kalman estão consagrados na literatura técnica, como uma das formas de prever novos estados em sistemas não-lineares, fornecendo uma solução recursiva para o problema da filtragem ideal linear. Após 56 anos de sua descoberta, muitas modificações e melhorias foram propostas, procurando obter uma maior precisão e velocidade na predição de novos estados. Algumas dessas mudanças são utilizadas neste trabalho; sendo elas o Filtro de Kalman Estendido (EKF), Unscented Kalman Filter (UKF) e Filtro de Kalman de Cubagem Esférica Radial (CKF).O objetivo deste trabalho, divido em três partes distintas, porém complementares: Implementação/Análise comparativa da predição dos Filtros de Kalman em sistemas complexos (Series), Análise qualitativa das possíveis utilizações das variantes do Filtro de Kalman para treinamento de Redes Neurais e Determinação de posição e velocidade de um objeto deslocado sobre um plano simulado. Possuindo essas análises papel fundamental na fomentação dos estudos citados na literatura científica durante o trabalho, e comprovando a possibilidade desses algoritmos/ métodos serem utilizados em tarefas de posicionamento em ambientes não estruturados.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:24:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3612082 bytes, checksum: 149afc8c39e12bc41cc161a29373f800 (MD5) Previous issue date: 2007-02-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Three anaerobic fixed-bed reactors with upflow and containing immobilized biomass were operationally evaluated for the treatment of wastewater from the coffee cherries processing (WCP). Because the performance of those reactors are related to the supportive medium providing adherence and growth to the biofilm, the following materials were studied: blast furnace scum, polyurethane foam and crushed stone #2 with porosity 53, 95 and 48%, respectively. The reactors were made with PVC and total volume for 139.5L. They were operated under environmental temperature varying from 6.4 to 32.9ºC, with average value 17.2ºC. Their operations consisted of increasing the organic load, that was quantified in terms of COD (1000, 2500 and 5000 mg L-1) flowing to reactors, by keeping a stable hydraulic residence time (HRT) around 1.3 days. The reactors were monitored, by collecting both the affluent and effluent samples of the reactors, and quantifying the variables: COD, BOD, phenolic compounds, TS, TVS, TSS, VSS, total nitrogen, phosphorus, sodium, potassium, pH, alkalinity, volatile acids and electric conductivity. At the end of the evaluated conditions, the WCP samples were collected along the height of the reactors for kinetic study, as well as those of the formed biofilm for microscopic observations. For an affluent COD value around 5000 mg L-1, the reactor infilled with foam showed an average removal efficiency of 80 and 83% for the total and filtered COD respectively. This fact is due to its higher porosity, that provided higher retention and fixation of the biomass, that when quantified under the TVS form was 1,301 mg g-1 foam. By the other hand, the reactor infilled with scum generated effluents with lower concentrations of phenolic compounds that were statistically different (P <0.05) from those obtained in the other reactors. The increase in the COD flowing to the reactors also made possible the development and growth of the adhered microbial biofilm that showed wide variety of species, as been registered some morphologies similar to bacilli, curved bacilli, coccus, filaments, Methanosaeta sp. and Methanosarcina sp., this last one with lower frequency. Based on the results, it is concluded that the reactors showed satisfactory performance, which make them a viable alternative to be used in the treatment of WCP, as emphasizing the polyurethane foam as supportive material. / No presente trabalho, objetivou-se efetuar a avaliação operacional de três reatores anaeróbios de leito fixo e com fluxo ascendente, contendo biomassa imobilizada, no tratamento da água residuária do processamento dos frutos do cafeeiro (ARC). Como o desempenho desses reatores está relacionado com o meio suporte, o qual proporciona a aderência e crescimento do biofilme, foram estudados três materiais: escória de alto-forno, espuma de poliuretano e brita n.2, com porosidade de 53, 95 e 48%, respectivamente. Os reatores, confeccionados em PVC e volume total de 139,5 L, foram operados sob temperatura ambiente, que variou de 6,4 a 32,9ºC, com valor médio de 17,2ºC. A operação dessas unidades consistiu no aumento da carga orgânica, quantificada em termos de DQO (1.000, 2.500 e 5.000 mg L-1), afluente aos reatores, mantendo-se o tempo de residência hidráulica (TRH) constante, em torno de 1,3 dias. O monitoramento dos reatores foi feito com a coleta de amostras afluente e efluente dos reatores, quantificando-se as variáveis DQO, DBO, compostos fenólicos, ST, SVT, SST, SSV, nitrogênio total, fósforo, sódio, potássio, pH, alcalinidade, ácidos voláteis e condutividade elétrica. No final de cada condição avaliada, foram coletadas amostras de ARC, ao longo da altura dos reatores, para estudo cinético, bem como, amostras do biofilme formado, para observações microscópicas. Para um valor de DQO afluente em torno de 5.000 mg L-1, o reator preenchido com espuma apresentou eficiência média de remoção de DQO total e filtrada de 80 e 83%, respectivamente, atribuídas a sua maior porosidade, a qual proporcionou maior retenção e fixação da biomassa que, quantificada na forma de SVT, foi de 1.301 mg g-1 de espuma. Por outro lado, o reator preenchido com escória gerou efluentes com menores concentrações de compostos fenólicos, que foram estatisticamente diferentes (P<0,05) das obtidas nos outros reatores. O aumento na DQO afluente aos reatores também possibilitou o desenvolvimento e crescimento do biofilme microbiano aderido que apresentou grande variedade de espécies, tendo sido registradas morfologias semelhantes a bacilos, bacilos curvos, cocos, filamentos, Methanosaeta sp. e Methanosarcina sp., este último com menor freqüência. Pela análise dos resultados, pode-se concluir que os reatores apresentaram desempenhos satisfatórios, tornando-os alternativa viável para ser aplicada no tratamento da ARC, com destaque para espuma de poliuretano como material suporte.

Submitted by JOSÉ CARLOS UGAZ PEÑA null (josecarlos84@gmail.com) on 2016-06-20T13:29:30Z No. of bitstreams: 1 Tese_JoseCarlosPena_PPGEE.pdf: 9650212 bytes, checksum: 77b105d009c0b473cbc424e681ebe9a5 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-06-22T13:10:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pena_jcu_dr_ilha.pdf: 9650212 bytes, checksum: 77b105d009c0b473cbc424e681ebe9a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-22T13:10:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pena_jcu_dr_ilha.pdf: 9650212 bytes, checksum: 77b105d009c0b473cbc424e681ebe9a5 (MD5) Previous issue date: 2016-06-02 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Os inversores fonte de tensão com filtro de saída LCL (VSI+LCL) são amplamente utilizados em sistemas de geração distribuída. Nestas aplicações o sistema é controlado como uma fonte de corrente, no entanto, há a possibilidade de controlar o conjunto como uma fonte de tensão. Desta forma, a mencionada configuração pode ser utilizada em geração distribuída no ambiente de microrredes onde os sistemas, monofásicos ou trifásicos, devem operar conectados à rede de distribuição elétrica com controle das potências injetadas (ativa e reativa) e serem capazes de, em ausência da rede, passar a operar no modo autônomo. Ainda, após o restabelecimento da rede, o controle deve levar o sistema a operar novamente no modo conectado. Sendo as transições realizadas sem transientes que possam danificar qualquer componente do sistema. O filtro LCL, de terceira ordem, caracteriza um comportamento ressonante que pode comprometer a estabilidade do sistema. Para resolver esta situação, diversas técnicas ativas e passivas são aplicadas. Para aplicações de baixa potência, preferem-se as técnicas passivas de amortecimento devido a sua simplicidade e baixo custo, porém estas implicam em perdas adicionais. Já as técnicas ativas de amortecimento, consideram procedimentos de controle para atenuar a ressonância, e, portanto, não adicionam perdas, porém, sua realização requer da realimentação de variáveis adicionais elevando assim o custo do sistema. Todavia, mesmo que aplicáveis a ambos os modos de operação, as técnicas de amortecimento disponíveis na literatura consideram apenas um modo de operação. O presente trabalho de doutorado explora a possibilidade de controlar sistemas VSI+LCL, monofásicos e trifásicos, em ambos os modos de operação, com atenção a objetivos específicos em cada modo e transições suaves entre estes. Assim, são apresentadas duas estratégias de controle. A primeira estratégia considera o amortecimento da ressonância por técnicas passivas, mediante a utilização de um ramo de amortecimento de segunda ordem, projetado para garantir o efeito desejado em ambos os modos de operação e simplificar a dinâmica do sistema a fim de facilitar o projeto dos controladores, abordagem não utilizada nos métodos conhecidos na literatura. Logo, o sistema amortecido é controlado em uma configuração de duas malhas, controlando a corrente injetada mediante a tensão no capacitor. A segunda estratégia proposta considera a utilização de controladores por realimentação de estados em tempo discreto, sintetizados mediante desigualdades matriciais lineares, para simultaneamente, realizar ativamente o amortecimento da ressonância e atender os objetivos de controle em ambos os modos de operação. Ambas as estratégias propostas consideram controladores ressonantes com o objetivo de rastrear sinais senoidais de referência com erro nulo e suprimir componentes harmônicos de baixa ordem na corrente de saída. Ainda, os controladores são projetados considerando a necessidade de garantir a estabilidade robusta do sistema, isto é, frente a perturbações externas (tais como variações na carga local, oscilações na tensão do barramento CC ou distúrbios na rede) e às variações em parâmetros do sistema, como a indutância de rede. As propostas são apresentadas em detalhe, incluindo os procedimentos de projeto assim como critérios para a geração e coordenação dos sinais de controle e referência. As estratégias propostas são avaliadas experimentalmente sendo os resultados obtidos discutidos e analisados considerando-se as respectivas normas para os casos de operação conectada e ilhada. / The voltage source inverter utilization with LCL filters (VSI+LCL) is extended in Distributed Electrical Energy Systems. In these applications, the system is controlled as a current source, however, it can also be controlled as a voltage source. Hence, this configuration is suitable for microgrids environment. In this scenario, the system should operate connected to utility grid with control of the supplied power (active or reactive) and also be capable, in case of grid absence, to operate in islanded mode. Then, if the grid is reestablished, system should be reconnected to grid. Moreover, these transitions should be smooth, with no hazardous transients. The third order filter leads to a resonant behavior that can compromise the system stability. In order to overcome this limitation, passive and active damping methods are used. In low power applications, passive damping methods are preferred due to their simplicity and low. Nevertheless, these methods lead to additional losses. On the other hand, active damping methods consider the feedback of additional variables in order to damp the resonance in closed loop, with no additional losses. This implies additional sensors, thus increasing the overall cost. Despite their effectiveness to damp the resonance in both autonomous and grid connected applications, the most of the damping methods are usually designed only for a specific operation mode. This work explores the possibility to control VSI+LCL systems, single and three-phase, in both operation modes, attending to specific goals in each one, and with smooth transitions between them. For that purpose, two control strategies are proposed. The first one considers passive damping methods, by using a second order damping branch which is designed in order to guarantee the desired effect in both operation modes, thus simplifying the system dynamics in order to ease the control. This approach is not known in the literature. Then, the damped system is controlled in a two loop strategy, where the output current is controlled by means of the capacitor voltage. The second strategy considers the utilization of discrete time state-feedback controllers, synthesized by Linear Matrix Inequalities, in order to simultaneously achieve the active damping and the control goals for both operation modes. The proposed strategies use resonant controllers in order to achieve the tracking of sinusoidal references and to suppress low order harmonics in the output current. Moreover, controllers are designed to achieve robust stability of the system, thus, even in front of external disturbances (such as local load variations, DC bus oscillations or grid disturbances) and variation on system parameters, such as the grid inductance. The two introduced strategies are detailed including the design procedure and the criterion to generate and coordinate the reference and control signals. The two proposed strategies were experimentally verified. The results were analyzed and compared to the requirements imposed by the related standards for both modes of operation. / CNPq: 141757/2012-4

Submitted by FERNANDO PEREIRA DOS SANTOS null (fernando_persan@hotmail.com) on 2016-06-30T21:35:05Z No. of bitstreams: 1 EstudoComparativo_FernandoPereiraSantos.pdf: 17823712 bytes, checksum: fd7d1643bbacb3313ced8e742fda123f (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-07-04T12:57:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_fp_me_sjrp.pdf: 17823712 bytes, checksum: fd7d1643bbacb3313ced8e742fda123f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-04T12:57:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_fp_me_sjrp.pdf: 17823712 bytes, checksum: fd7d1643bbacb3313ced8e742fda123f (MD5) Previous issue date: 2016-06-16 / Neste trabalho é apresentada uma nova metodologia para a análise e classificação de lesões de pele. O modelo proposto foi dividido em quatro etapas que compreende o pré-processamento das imagens, a segmentação do objeto desejado, a extração de características e a classificação das lesões. Na etapa de pré-processamento, aplica-se o modelo de cor RGB, a quantização de cores e o filtro de difusão anisotrópica. Na segmentação, a imagem suavizada é submetida à operação de fechamento da morfologia matemática, estimativa de peso nos arcos do grafo e à transformada imagem-floresta com apenas duas sementes. A extração de características foi baseada na aplicação da regra ABCD. Na assimetria foi aplicado o conceito de razão de perpendiculares sobre a maior diagonal obtida e, para a borda, o produto vetorial e o ponto de inflexão foram implementados para fornecer o porcentual de curvatura do contorno. Para a cor, valores de média, variância, desvio padrão, homogeneidade e contraste foram calculados. Para a estrutura diferencial foi desenvolvido a dimensão fractal e a energia. Na última etapa, classificação, a floresta de caminhos ótimos foi utilizada. Os resultados da classificação são apresentados por malignidade, quando todos os tipos de lesões estão juntos, e por categorias, quando os tipos de lesão são agrupados dois a dois. Para obter o modelo proposto foram efetuados diversos testes com modelos de cor diferentes, forma de aplicação da quantização, diferenciação no cálculo da quantidade de iterações do filtro de difusão anisotrópica e possibilidade de não aplicar a morfologia matemática. / In this paper a new methodology for the analysis and classification of skin lesions is presented. The suggested model is divided into four steps which comprise the pre processing of images, segmentation of the desired object, feature extraction and lesions classification. In the pre processing step, it is applied the RGB color model, color quantization and anisotropic diffusion filter. In segmentation, the smoothed image is submitted to the closing operation of mathematical morphology, arc-weight estimation in the graph and the image-foresting transform with only two seeds. The feature extraction is based on the application of ABCD rule. In asymmetry was applied the perpendicular ratio concept on the greater diagonal obtained and, to the border, the vector product and the inflection point were implemented to provide the contour curvature percentage. For color, average values, variance, standard deviation, homogeneity and contrast were calculated. For differential structure was developed fractal dimension and energy. In the last stage, classification, optimum-path forest was used. The classification results are presented by malignancy, when all types of lesions are together, and by categories, when the types of lesions are grouped two by two. For the model were performed several tests with different color models, the form of application the quantization, differentiation in the calculation of the quantity of filter iterations of anisotropic diffusion and the possibility of not applying the mathematical morphology.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:12:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGEF15MA035.pdf: 3236221 bytes, checksum: 9607678b8f3b3e6bed717b52074d7db3 (MD5) Previous issue date: 2015-02-20 / The Rio Canoas basin demands studies that seek the management of their hydrological resources. The hydrological modeling is promising as helper of construction process of its basin plan, because produce formal representation of reality. SWAT (Soil Water Assessment Tool) is a hydrological model able to predict runoffs by a complex group of inputs and by a significant group of calibrated parameters. In this study, SWAT was calibrated and validated in a watershed of 1973 Km² of Rio Canoas, called Alto Canoas basin. Parameters were calibrated by semiautomatic process as to daily scale as to monthly scale. The quality of the calibration and validation was evaluated by their Nash-Sutcliffe (NSE) and R² coefficients. The model was applied in the estimative of permanence curves, in the estimative of basic runoffs separated by numeric filter and in scenarios of possible hydrological impacts caused due to land use changes. It took two years to model calibration (1996-1997), where the year 1995 was used as warm up period of the model, and four years to validation (1998-2001). The model was validated in daily scale with a NSE of 0,76 and R² of 0,79. In monthly scale, the model was validate with a NSE of 0,87 and R² of 0,89. The hydrological balance by the model indicates that in the studied basin has a significant contribution of the lateral and return flow in the formation of total runoff in the reaches. The model parameters differ as in daily scale as in monthly scale, it indicate that have different relevance of some hydrological processes according to variation of time scale. The model shows as satisfactory in the simulation of daily and monthly events. This study concludes that the calibrated model can be used as to analyze daily and monthly events, by climatological data. The attachment of hydrological model with the climatological shows as a promising way as tool to be applied in hydrological resources management of Alto Canoas basin / A bacia hidrográfica do Rio Canoas demanda estudos que visem à gestão de seus recursos hídricos. A modelagem hidrológica se mostra promissora como auxiliar no processo de construção de seu plano de bacia, uma vez que produz representações formais da realidade. O SWAT (Soil Water Assessment Tool) é um modelo hidrológico capaz de simular vazões a partir de um conjunto complexo de dados de entrada e de um conjunto significativo de parâmetros calibrados. No presente estudo, o modelo SWAT foi calibrado e validado em uma sub-bacia de 1973 Km² da bacia do Rio Canoas, denominada bacia do Alto Canoas. Os parâmetros foram calibrados por processo semi-automático tanto para escala diária como mensal. A qualidade da calibração e da validação foi avaliada com base nos coeficientes de Nash-Sutcliffe (NSE) e R². O modelo foi aplicado na estimativa da curva de permanência, na estimativa das vazões básicas separadas por filtro numérico e em cenários de possíveis impactos hidrológicos provocados por mudanças no uso do solo. Foram utilizados dois anos para calibração do modelo (1996-1997), sendo o ano de 1995 utilizado como período de aquecimento do modelo, e quatro anos para validação (1998-2001). O modelo foi validado na escala diária com NSE de 0,76 e R² de 0,79. Na escala mensal, o modelo foi validado com um NSE de 0,87 e R² de 0,89. O balanço hídrico calculado pelo modelo indicou que na bacia estudada ocorre contribuição significativa do escoamento sub-superficial e básico na formação das vazões nos canais. Os parâmetros do modelo diferiram tanto na escala diária como na escala mensal, indicando haver relevâncias distintas de determinados processos hidrológicos conforme a variação da escala temporal. O modelo mostrou-se satisfatório tanto na simulação de eventos diários como mensais. Concluiu-se que o modelo calibrado pode ser utilizado tanto na análise de eventos diários como mensais, a partir de dados climatológicos. O acoplamento de modelo hidrológico com climatológico mostra-se um caminho promissor como ferramenta a ser aplicada na gestão dos recursos hídricos da bacia do Alto Canoas

Submitted by VAGNER ANTONIO MORALLES null (vagner_gner@yahoo.com.br) on 2017-04-08T20:13:43Z No. of bitstreams: 1 MORALLES, V.A. DISSERTAÇÃO.pdf: 5606116 bytes, checksum: 5a412f90292a50233a6a7f9fc513ad74 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-17T15:00:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 moralles_va_me_araiq.pdf: 5606116 bytes, checksum: 5a412f90292a50233a6a7f9fc513ad74 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-17T15:00:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 moralles_va_me_araiq.pdf: 5606116 bytes, checksum: 5a412f90292a50233a6a7f9fc513ad74 (MD5) Previous issue date: 2017-03-08 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Alguns compostos orgânicos de origem natural apresentam grande interesse para aplicação médica devido suas atividades biológicas como antioxidante, antiviral, antimicrobiano, antitumoral, entre outras. Destes estes compostos, alguns se destacam por apresentarem a possibilidade de agir como ligante em compostos de coordenação. Para o desenvolvimento desse projeto de pesquisa, em especial, foram selecionados os ligantes 3,5,7,3’,4’- pentahidroxiflavona (quercetina), ácido 3,4,5-triidroxibenóico (ácido gálico), ácido (E)-3fenil- 2-propenóico (ácido cinâmico) e (E)-3-(4-hidroxifenil)-2-propanoico (ácido p-cumárico). Pretende-se, portanto, maximizar as atividades antioxidantes e antitumorais destes ligantes de origem natural, por meio da complexação em compostos de coordenação. Além disso, estudar as propriedades estruturais e ópticas dos complexos obtidos. O desenvolvimento dessa pesquisa permitiu encontrar uma relação entre a estrutura do ligante e suas propriedades ópticas quando excitados com radiação ultravioleta e raios X. Conseguiu-se também levantar algumas hipóteses sobre a potencialidade de utilização destes compostos de coordenação como filtros solares. / Some organic compounds of natural origin are of great interest for medical application due to their biological activities as antioxidant, antiviral, antimicrobial, antitumor, among others. Of these compounds, some are notable for their ability to act as a binder in coordination compounds. For the development of this research project, in particular, the binders were selected quercetin (2-(3,4-dihydroxyphenyl)-3,5,7-trihydroxy-4H-chromen-4-one), Cinnamic acid (3-phenyl-2-propenoic acid) and p-coumaric acid ((E)-3-(4-hydroxyphenyl)-2-propenoic acid). It is therefore intended to maximize the antioxidant and antitumor activities of these naturally occurring binders by complexing into coordination compounds. In addition, to study the structural and optical properties of the complexes obtained. The development of this research allowed to find a relation between the structure of the binder and its optical properties when excited with ultraviolet radiation and X-rays. It was also possible to raise some hypotheses about the potential of using these coordination compounds as sunscreens.