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Os problemas que podem ser resolvidos por métodos de aprendizado de máquina também têm influência sobre os algoritmos implementados, eles são divididos em três grandes categorias: a regressão, a classificação e o agrupamento. O problema abordado ao longo desta dissertação é a classificação de padrões, que tem como objetivo criar superfícies de separações no espaço para o dividir em regiões de acordo com as classes dos padrões. A classificação é bastante parecida com o agrupamento, mas este não tem acesso à classe esperada para cada padrão, o que faz com que estes métodos estejam mais relacionados à distribuição dos dados no espaço. A maximização de margem é uma abordagem para problemas de aprendizado de máquina bastante apropriada uma vez que a capacidade de generalização de um método qualquer está relacionada a sua margem. Dessa forma é possível constatar que classificadores de margem larga são mais robustos quando devem determinar a classe de dados desconhecidos. Dentre os métodos de maximização de margem, as máquinas de vetores de suporte ou SVMs, utilizam o algoritmo de otimização baseados em Lagrangiano para determinar vetores de suporte, os quais constroem uma superfície de separação cuja distância, ou margem, seja o mais distante possível dos padrões de todas as classes. As SVMs utilizam kernels que tem como finalidade a projeção de dados de entrada em um espaço que permita a separação dos dados, possibilitando, assim, não só a sua classificação como também a regressão de funções. Atualmente as SVMs ainda são um dos métodos melhores e mais utilizados métodos na literatura. O Mapeamento Explícito, por sua vez, é uma abordagem mais recente que se tornou popular com o desenvolvimento das Máquinas de Aprendizado Extremo, as ELM. Estas máquinas possuem a implementação bem simples que permitem a criação de um classificador utilizando apenas cálculos analíticos e não iterativos. A ELM utiliza um mapeamento explícito aleatório para projetar o espaço de entrada em um espaço de características de maior dimensionalidade, o que possibilita a separação linear dos dados neste espaço projetado. Nas ELM o mapeamento é compreendido como a camada intermediária de uma rede neural cujos pesos foram atribuídos aleatoriamente, e o único parâmetro de ajuste é a quantidade de neurônios. A camada de saída da ELM pode ser ajustada de forma analítica, o que torna o método simples, rápido e elegante. No entanto, o mapeamento explícito pode, também, ser interpretado como um kernel complexo, cujos parâmetros são, somente, a dimensão do mapeamento e a variância da distribuição que gerou os pesos. Como a quantidade de neurônios, ou seja, a dimensão do mapeamento, se torna insensível para a desempenho do classificador, quando ela é grande o suficiente, e a variância da função geradora dos pesos também não apresenta efeito algum, então este método pode ser considerado não paramétrico. É amplamente aceita a necessidade de se utilizar métodos que promovam a maximização de margem, uma forma possível de se aperfeiçoar a SVM é o emprego de kernels não paramétricos. Com isso o método se torna mais simples de ser implementado e empregado, já que dispensa uma longa metodologia para o ajuste apropriado dos parâmetros. Com esta motivação foi implementado um método que utiliza o mapeamento explícito como kernel, assim a grande dimensionalidade do espaço de características permite a separação linear dos dados ao mesmo tempo que é promovida a maximização da margem de classificação. Ao mesmo tempo, a utilização de uma máquina linear juntamente com o mapeamento que não requer o ajuste de qualquer parâmetro

Nesta dissertação é proposta uma abordagem diferente para determinar a permissividade e espessura de rodovias modeladas como camadas superpostas usando o perfil do subsolo geradas pelo GPR. Deste modo, foi desenvolvido e analisado um algoritmo de optimização, com base em computação evolutiva, que pode ser aplicado para resolver o problema inverso. Por meio da metodologia proposta, pretende-se estimar as propriedades de rodovias proporcionando algumas vantagens que não foram aludidas em estudos anteriores na área. A estimativa de parâmetros de pavimento usando o radar de penetração do solo é abordado a partir de três diferentes metodologias. Estas metodologias foram simuladas a partir de uma estrutura de pavimento flexível para realizar uma análise comparativa que permitiu destacar as vantagens e desvantagens da sua utilização. Em primeiro lugar, uma abordagem no domínio do tempo foi feita e os resultados mostraram que o método proporciona uma forma fechada para avaliar os parâmetros de pavimento usando as equações simples. No entanto, demonstrou-se que a precisão deste método é altamente dependente da avaliação dos instantes de reflexão e as amplitudes de pico. A presença de múltiplas reflexões piora o desempenho do método, uma vez que é difícil associar o pulso refletido à sua respectiva interface de onde se origina a reflexão. Além disso, as camadas muito finas geram impulsos sobrepostos que não são detectados facilmente. Em segundo lugar, uma abordagem de domínio de frequência foi executada minimizando uma função de erro. Neste caso, as características das camadas superpostas não podem ser obtidas em uma forma fechada. O problema da caracterização do pavimento é geralmente tratado como um problema electromagnético inverso, que é normalmente resolvido utilizando algum método de otimização. Os resultados para este método garantiram que o problema estivesse bem posto por meio da definição de uma frequência máxima o qual também resulta em um problema de otimização unimodal na vizinhança do ponto ótimo. Esta característica unimodal proporciona a vantagem de utilizar ferramentas de optimização determinísticas, resultando em métodos de convergência rápida. No entanto, a principal desvantagem relacionada à existência de uma frequência máxima é o tamanho da antena. A definição de uma frequência máxima limita o tamanho mínimo da antena. Em terceiro lugar, uma variação do segundo método foi sugerida pela autora desta dissertação para tirar vantagens de ambos os métodos já definidos. O problema inverso também foi baseado na minimização da função de erro, de forma semelhante ao descrito na abordagem anterior. No entanto, o sinal utilizado foi um sinal com múltiplas componentes em frequência. Os resultados mostraram que a utilização deste método garante que o problema continue bem-posto sem a restrição de frequência máxima. Os parâmetros do pavimento foram obtidos corretamente. No entanto, uma forte característica multimodal é apresentada na função objetivo que cancela qualquer possibilidade de utilização de ferramentas de otimização determinísticas. Este leva a utilização de algoritmos estocásticos que adiciona complexidade computacional

As usinas hidrelétricas são responsáveis pela maior parte da geração de energia elétrica na matriz energética brasileira. Monitorar e atestar o bom funcionamento das unidades turbina-gerador é essencial, especialmente em períodos de seca, quando as condições de operação podem ser mais atípicas. Nessa perspectiva, apresenta-se o desenvolvimento e aplicação de técnicas visando o monitoramento amplo de condição de uma unidade geradora, utilizando ferramentas de controle estatístico de processos multivariados, como a carta de Hotelling 2 , o índice SPE, o índice combinado , além de PCA e contribution plots. Essa unidade faz parte de uma usina hidrelétrica que possui modos particulares de operação, que incluem variações constantes de setpoint, gerando condições de nãoestacionariedade. Portanto, propõe-se uma metodologia de análise e monitoramento de medições pertinentes utilizando transformações de variáveis, um estimador recursivo de variância para identificação do modo de operação, filtros de média na etapa de projeto e um procedimento de adaptação de médias para o monitoramento em tempo certo. Os algoritmos são desenvolvidos em ambiente Matlab, testados em dados históricos da usina, com a análise dos resultados do PCA visando à identificação das variáveis que, provavelmente, causam os alarmes gerados pelas cartas de controle. A metodologia é desenvolvida visando a aplicação posterior em um sistema PIMS instalado na usina, para integrar soluções de monitoramento da planta. Os resultados apresentados mostram que a metodologia proposta permite o monitoramento do processo com diferentes pontos e modos de operação considerados normais, ainda que parte deles não tenham sido observados na análise retrospectiva dos dados

A interrupção do fornecimento de energia tem se configurado como uma das ocorrências mais graves que afetam a qualidade da energia. A restauração de sistemas de distribuição de energia elétrica tem papel crucial no ambiente das concessionárias, tendo em vista a pressão sofrida pelos operadores do sistema de distribuição e as metas estabelecidas pelos órgãos de regulação, que contemplam, inclusive, a possibilidade de perda da concessão em casos de reincidência de descumprimento de metas de DEC (Duração Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora) e FEC (Frequência Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora). Nesse sentido, os sistemas self-healing se apresentam como alternativa, realizando a restauração de maneira mais rápida e automática, reduzindo os impactos causados por distúrbios acidentais ocorridos no sistema. Neste trabalho é proposta uma nova estratégia de restauração de sistemas de distribuição que tem como principal característica lidar com o problema da forma com que ele é enfrentado pelo operador, sem simplificações como em diversos trabalhos da literatura. Nesta proposta, um algoritmo mono-objetivo, baseado no ILS (do inglês, Iterated Local Search), foi utilizado com o objetivo de restabelecer, em tempo real, o máximo de cargas, sem depender do conhecimento à priori da localização da falha. Duas funções de mérito: (i) cargas não restauradas e, (ii) número de manobras, foram combinadas em uma função lexicográfica, em que o objetivo é minimizar a porcentagem de cargas não restauradas e, em caso de igualdades, a função de mérito (ii) é usada como critério de desempate. Para validar a metodologia proposta foram testados 2 sistemas reais de grande porte disponibilizados pela CEMIG-D, sendo um com 2 subestações, 5 alimentadores, 703 barras e 132 equipamentos e outro com 3 subestações, 7 alimentadores, 21.633 barras e 2.808 equipamentos. Esses sistemas foram submetidos a situações de falhas simples e múltiplas. Os resultados obtidos foram os esperados, sendo alcançados com tempo computacional muito baixo, da ordem de 10 segundos, atendendo todas as necessidades operativas

Devido à característica pública e essencial dos serviços que prestam, companhias distribuidoras de energia elétrica vivenciam, no Brasil, desafios importantes inerentes ao seu negócio: se a busca pela eficiência operacional constitui um aspecto natural do mundo empresarial, a regulamentação governamental sobre o setor também o pressiona a atingir metas de qualidade, ao mesmo tempo em que controla todos os mecanismos para atualização de preços praticados, estabelecendo regras que limitam, inclusive, as margens de lucro previstas. Nesse contexto, os processos de negócio referentes a planejamento e gerenciamento de redes de distribuição constituem atividades de grande relevância para o alcance das metas estabelecidas, influenciando indicadores como: perdas técnicas e não-técnicas, custos de manutenção e confiabilidade do sistema. Esta dissertação tem por objetivo descrever o estudo de técnicas matemáticas e computacionais com destaque para: classificação estatística, wavelets e otimização evolucionária combinando-as em uma metodologia que constitua uma ferramenta computacional para auxílio à tomada de decisão sobre redes de distribuição, fornecendo ao usuário diagnósticos sobre sua situação atual, bem como simulações de reconfigurações otimizadas visando aumentar a eficiência do sistema. Após descritos os recursos científicos empregados e a metodologia proposta, é apresentado um estudo de caso com um exemplo prático da ferramenta proposta, juntamente com as conclusões obtidas e considerações finais

A crescente demanda de energia elétrica nos centros urbanos vem ocasionando um aumento de linhas de distribuição e transmissão subterrâneas nesses locais e, consequentemente, de fontes de campos eletromagnéticos de baixa frequência. Isto tem motivado discussões acerca dos problemas causados pela exposição da população a estes campos, tornando mais restritivas as normas e legislações que estabelecem os seus limites. Logo, para algumas situações, faz-se necessária a utilização de blindagens para a mitigação do campo magnético gerado por linhas e redes subterrâneas. Isto posto, tem-se que os objetivos desse estudo foram analisar a técnica de mitigação baseada em loops passivos e implementar um algoritmo de otimização para se determinar as suas melhores configurações. Para isso, foram desenvolvidas metodologias para os cálculos do campo magnético na ausência e na presença da blindagem (problema magnético) e da máxima corrente admissível da linha de transmissão (problema térmico). Os fatores considerados na otimização da configuração dos loops foram a eficácia da blindagem, a perda causada na capacidade de transmissão de corrente da linha e o custo financeiro do material utilizado. Uma vez que os objetivos estipulados no projeto dos loops são conflitantes, técnicas de otimização multiobjetivo foram empregadas para a determinação dos resultados, sendo utilizado no presente trabalho o algoritmo do NSGA-II e o método da Soma Ponderada com algoritmo Elipsoidal. Ao final, são apresentados os conjuntos soluções para a blindagem tanto de um trecho convencional como de uma caixa de emendas de uma linha de transmissão subterrânea

O teorema da amostragem estabelece um limite inferior para a taxa de amostragem necess´aria para garantir a perfeita representa¸cao de um sinal cont´nuo por uma sequencia enumer´avel de amostras uniformemente espa¸cadas no tempo. Quando o limite nao ´e atendido, ocorre superposi¸cao espectral, fenomeno conhecido como falseamento ou aliasing. A amostragem nao uniforme nao est´a sujeita ao limite estabelecido pelo teorema da amostragem, mas ´e influenciada por outras limita¸coes de car´ater pr´atico. Este trabalho investiga algumas dessas limita¸coes e propoe um procedimento para verificar se um sinal com conte´udo espectral desconhecido est´a, ap´os a amostragem uniforme, falseado ou nao. O procedimento ´e avaliado por meio de simula- ¸coes, imaginando a implementa¸cao do algoritmo em processadores digitais com restri¸coes de mem´oria pr´e-estabelecidas. Os resultados indicam que ´e poss´vel detectar, com uma alta taxa de sucesso, o falseamento, desde que alguns requisitos de tamanho amostral e razao sinal-ru´do sejam atendidos

O fenômeno de descargas parciais (DPs) em materiais dielétricos pode causar a sua degradação. Por isso, a medição de DPs é amplamente utilizada para diagnosticar as condições do isolamento de equipamentos elétricos, tais como transformadores, cabos e motores. Contudo, a medição de DPs em campo é limitada devido às características inerentes desse tipo de sinal, como baixa amplitude (na ordem de milivolts) e amplo espectro de frequências. Além disso, frequentemente a medição é inviabilizada devido às interferências causadas por ruídos presentes no ambiente, onde também estão presentes tensões de grande amplitude (da ordem de quilovolts), que dificultam o diagnóstico in loco. A utilização de filtros digitais lineares para atenuação de ruídos em descargas parciais é limitada, uma vez que sinais de DPs e os ruídos geralmente ocupam faixas de frequências não facilmente separáveis. Portanto, a filtragem de DPs demanda a utilização de técnicas de processamento de sinais mais avançadas, principalmente com o objetivo de atenuar ruídos específicos deste tipo de sinal. Técnicas de processamento de sinais baseadas em dicionários analíticos compõem-se, de maneira geral, da busca pela melhor combinação de um conjunto de sinais elementares (átomos do dicionário) para realizar a representação do sinal. Citam-se, como exemplo, as decomposições por Fourier ou Wavelets. Entretanto, a utilização de dicionários sobre completos, compostos, por exemplo, da junção de diferentes famílias Wavelets, permite obter representações mais próximas das características do sinal em questão. No entanto, ao utilizar dicionários sobre completos, obtém-se um sistema de equações indeterminadas (sistema mal condicionado), que permite infinitas soluções. Para se chegar a uma solução particular, é preciso inserir restrições ao problema (regularização) e utilizar uma abordagem iterativa que minimize o erro de representação. Esta abordagem pode ser modelada como um típico problema de otimização, e uma de suas soluções consiste em buscar por representações esparsas por meio da minimização da norma L1, conhecida como Método de Busca da Base. Este trabalho apresenta um método de filtragem de sinais de DPs baseado em um algoritmo iterativo que utiliza dicionários de wavelets sobre completos e, a partir de representações esparsas, busca obter uma reconstrução livre de ruídos (Método de Busca da Base para Filtragem). O algoritmo utilizado é o SALSA (Split Variable Augmented Lagrangian Shrinkage Algorithm), que baseia-se na abordagem do Lagrangiano aumentado, associados à técnica de separação de variáveis. O procedimento de otimização é detalhado no documento, bem como suas características, limitações e as metodologias utilizadas para configuração, ajuste de parâmetros e composição do dicionário sobrecompleto. A eficiência da filtragem foi avaliada considerando uma base de sinais de DPs composta por casos reais (medidos em laboratório) e sintéticos (gerados por modelos numéricos). A abordagem proposta obteve resultados significativos na filtragem de ruídos tipo AM e Gaussianos, obtendo também expressivo resultados na filtragem de ruídos de natureza impulsiva, embora com algumas limitações neste caso. O desempenho foi avaliado a partir de comparações entre os sinais originais e filtrados, considerando análises visuais e numéricas obtidas por métricas de desempenho comumente utilizadas

Este trabalho apresenta contribuições ao estudo da confiabilidade de sistemas de acionamentos constituídos por motores de indução acionados por conversores de frequência e considera a influência dos aspectos ambientais nas taxas de falhas de componentes do sistema, caracterizando os efeitos físico-químicos que ocorrem quando componentes eletrônicos são expostos a ambientes adversos, tais como: vibração, poeira, umidade, elevadas temperaturas, dentre outros, e como tais efeitos podem reduzir a vida útil do componente. Também é apresentada uma compilação dos resultados de uma pesquisa ampla e profunda sobre diferentes normas de predição de confiabilidade e normas de classificação ambiental, fazendo-se uma análise crítica e comparativa entre as diferentes técnicas, metodologias e aplicações de cada norma estudada. Um método para corrigir as taxas de falhas de componentes eletrônicos, devido à influência dos aspectos ambientais, também é proposto neste trabalho. Para isso um Sistema Baseado em Regra Fuzzy é utilizado, possibilitando, assim, a análise da confiabilidade de forma mais coerente e precisa. Por fim, é apresentado o exemplo de um sistema de acionamento de baixa tensão cujas principais figuras de mérito sobre a confiabilidade são determinadas e discutidas quando o mesmo é submetido a ambientes hostis - mineração, marítimo (extração de petróleo) e siderurgia

Este trabalho apresenta uma metodologia direcionada a problemas de agrupamentos com grandes volumes de dados. O objetivo ´e projetar algoritmos que tenham a capacidade de processar grandes volumes de dados sem a perda de qualidade do agrupamento. Dois novos m´etodos de agrupamento sao propostos. O primeiro ´e o m´etodo de agrupamento GPIC, que realiza tanto o c´alculo da matriz de afinidades quanto dos autovetores com o aux´lio de Unidades de Processamento Gr´afico GPUs, do ingles Graphics Processing Unit. O segundo m´etodo, denominado bdrFCM, reduz o volume de dados utilizando como princ´pio b´asico a borda dos agrupamentos resultantes. Resultados encontrados com bases de dados sint´eticas e reais demonstram que as abordagens propostas por este trabalho conseguem processar grande quantidade de dados em tempo menor e reduzir o volume de dados, mantendo a qualidade do agrupamento

A inserção crescente das fontes alternativas de energia nas redes elétricas em todo o mundo, destacando-se a energia eólica, tornou necessário o surgimento de legislações específicas quanto ao funcionamento destes equipamentos durante faltas. As turbinas eólicas que antes se desligavam para proteger-se nestes momentos agora devem suportar e em muitos casos auxiliar a rede através do provimento de potência reativa. A topologia de aerogerador que emprega uma máquina síncrona à ímãs permanentes e um conversor de potência plena conectado à rede é atualmente a mais utilizada no mundo. Neste trabalho foi estudado o comportamento de um sistema com esta topologia frente a afundamentos de tensão. Uma bancada de ensaios em escala reduzida foi construída com o intuito de representar um sistema de 2MW, permitindo a realização de testes em ambiente laboratorial de forma segura e controlada. Equipamentos geradores de afundamentos de tensão foram utilizados para simular faltas na rede elétrica. Após os resultados iniciais uma estratégia de controle que garante suportabilidade foi estudada e implementada. A execução de ensaios com esta estratégia confirmou sua funcionalidade e o atendimento aos procedimentos de rede brasileiros.

Este trabalho apresenta o estudo, implementação e análise de um relé digital de distância Quadrilateral Polarizado com vários tipos de polarizações. Para tanto, verificou-se seu comportamento para diversas faltas em determinados pontos na linha de transmissão, sendo: um pouco a frente do relé, atrás do relé (considerando uma falta reversa), na barra, e muito a frente da barra (dentro da Zona 1 de proteção). É feita uma investigação do alcance resistivo, bem como os fatores de influências que afetam diretamente a funcionalidade do relé, a fim de averiguar a mudança da sua característica de operação para os diversos pontos de defeito na linha. Foram descriminadas as etapas de processamento de sinais na implementação do algoritmo de proteção. Nestas etapas, demonstrou-se a importância de tratamento dos dados, visto que, é determinante para um bom funcionamento e validação do relé digital de distância. As simulações foram implementadas através do software MATLAB, e o comportamento foi verificado na forma de diagramas R-X, a partir de dados gerados pelo EMTP-ATP, com auxílio da ferramenta gráfica ATP-DRAW. É feita uma avaliação das respostas obtidas através dos testes realizados, mostrando o deslocamento dinâmico da zona de proteção sob influência das condições de falta, tensões de polarização utilizadas e, principalmente, com a variação da resistência de falta, grandeza esta que afeta diretamente a proteção de linhas de transmissão. Finalmente, são apresentadas as conclusões e propostas de continuidade do trabalho realizado.

O Brasil observa a expansão dos sistemas fotovoltaicos desde a publicação da REN 482 em 2012. Após sua revisão, com a publicação da REN 687/2015 novas desafios e oportunidades surgiram no univers comercial e acadêmico. Destaca-se a estrutura da cadeia produtiva dos sistemas fotovoltaicas formada pelos fabricantes de equipamentos, depois pelos distribuidores, pelos integradores e pelos clientes finais, os quais representam o público-alvo que aproveita os benefícios dos sistemas fotovoltaicos. Eles têm acesso a modelos distintos para aderir a estes sistemas dos quais destacam-se: aquisição, aluguel e consórcio. Neste contexto, o objetivo do trabalho busca agregar os conhecimentos de engenharia e economia para propor uma metodologia de análise de investimentos em sistemas fotovoltaicos considerando os parâmetros de incerteza e as métricas de risco. Primeiramente realizou-se a modelagem das incertezas relacionadas aos sistemas fotovoltaicos. Elas foram classificadas em três grupos: Recurso Solar, Performance do Sistema e Incertezas do Mercado de Energia. Então foram identificaram-se as características dos três principais modelos de negócio do mercado fotovoltaico: o modelo de aquisição, de aluguel e de consórcio. Modelou-se o fluxo de caixa de cada modelo e implementou-se a metodologia considerando as incertezas, os modelos de negócio, os métodos de avaliação de investimento (VPL, TIR, LCOE e Payback Descontado) e as métricas de risco VaR e CVaR. A metodologia utilizou a simulação de Monte Carlo para simular os diferentes cenários de resposta dos SFV. Ao final do trabalho concluiu-se que a metodologia apresentou-se adequada para uma avaliação completa com relação ao potencial de atratividade dos diferentes modelo de negócio e da avaliação do risco assumido pelo investidor ao optar por cada modelo. Apresentam-se, ainda, as vantagens e desvantagens de cada modelo de negócio com base no resultado da metodologia. O modelo de aquisição apresenta maior potencial de ganho enquanto que o modelo de aluguel apresenta o menor risco e o modelo de consórcio oferece potencial de ganho com menor descapitalização.

Neste trabalho é feita uma análise da influência dos parâmetros das máquinas síncronas e do sistema de interligação das usinas na estabilidade transitória do sistema elétrico, e avaliados os impactos técnicos e econômicos de eventuais ajustes desses parâmetros nos custos de projeto dos geradores. Foi dada particular atenção para usinas de médio e pequeno porte, interligadas a sistemas regionais de subtransmissão. Para a consecução desses objetivos, foram desenvolvidas duas linhas de ação. A primeira foi dedicada ao estudo dos aspectos relativos à estabilidade transitória, e a segunda à determinação das relações entre características de projeto, parâmetros eletromecânicos e os custos dos geradores. As análises de estabilidade transitória foram realizadas incialmente para um sistema simplificado de três barras e, em seguida, para casos derivados de situações reais. A análise das relações entre as características físicas e eletromecânicas e os custos das máquinas foi efetuada a partir de estudos, informações teóricas e dados práticos fornecidos por fabricantes e especialistas do setor.

O Método sem Malha de Aresta é um método numérico em que, diferentemente dos métodos sem malha tradicionais, se constrói as aproximações baseado em arestas ao invés de nós. Uma das finalidade deste método é garantir a condição do divergente nulo e eliminar os modos espúrios presentes na solução numérica. Nesta dissertação é desenvolvida uma formulação matemática para gerar as funções de forma vetoriais, de modo que quatro, cinco e seis arestas possam ser tomadas no dom´nio de suporte. Para isso, a ordem do polinômio das funções de base deve ser aumentada. As funçõoes de base estão baseadas nos espaçoos H(curl) e no caso de quatro arestas também estão baseadas nos elementos de primeiro tipo de Nédélec. Para testar as novas funções de forma vetoriais o método é aplicado a vários problemas eletromagnéticos. O método sem malha de aresta consegue resolver satisfatoriamente esses problemas, isto é, a solução numérica satisfaz a condição tanto do divergente nulo, como da continuidade da componente tangencial do campo elétrico entre dois materiais diferentes além da solução numérica não apresentar modos espúrios. As novas funções de forma vetoriais geram um incremento na ordem de convergência quando seis arestas são usadas no domínio de suporte, pois esta função de base utiliza um polinômio de ordem mais elevada.

Este trabalho propõe um estudo sobre os parâmetros que influenciam o desempenho do cluster tool. Consideram-se quatro layouts diferentes, sendo dois do tipo radial, com 1 e 2 robôs manipuladores, e dois do tipo linear, com entrada e saída única, e entrada e saída separadas. Para comparar esses layouts, utilizamos como métricas de desempenho o makespan e o Paralelismo Acumulado Relativo, sendo este último um indicador proposto neste trabalho. Os valores destas métricas são obtidos aplicando o algoritmo de Máximo Paralelismo com Restrições Temporais ao supervisor responsável pelo controle da planta, que é gerado por meio da Teoria de Controle Supervisório. Este algoritmo busca a sequência com maior paralelismo, considerando o tempo de execução das tarefas, e retorna o makespan e o paralelismo acumulado desta sequência. A partir do paralelismo acumulado, utilizamos o número de eventos para produção do wafer e o número de equipamentos do layout considerado para calcular o Paralelismo Acumulado Relativo. Para cada layout, verificou-se o efeito do número de wafers, dos tempos de processamento e da quantidade de câmaras de processo sobre essas duas métricas. Variou-se o número de wafers de 6 a 50, o tempo de processamento de 1 a 200 segundos e o número de câmaras de 4 a 6. A análise é feita comparando o makespan e o Paralelismo Acumulado Relativo em cada layout nas diversas condições, sendo o makespan uma medida de velocidade de produção do cluster tool, e o Paralelismo Acumulado Relativo uma medida de eficiência.

A distribuição de energia elétrica teve início com um sistema de tensão contínua, construído por Thomas Edison. Pouco tempo depois, Nikola Tesla e George Westinghouse construíram um sistema de tensão alternada, que veio a se tornar, praticamente, o padrão no mundo. Poucos sistemas elétricos funcionam em tensão contínua atualmente, apesar de os equipamentos eletrônicos de consumo utilizarem este tipo de alimentação para os seus circuitos internos e possuírem fontes de alimentação (interface com o sistema de tensão alternada) que, na maioria dos casos, poderiam utilizar diretamente tensões contínuas. Com o desenvolvimento da eletrônica de potência, a adequação dos níveis de tensão para transmissão e utilização da energia elétrica deixou de ser um entrave para os sistemas de tensão contínua. Algumas fontes de energia renovável são inerentemente de tensão contínua, como as células a combustível e os painéis fotovoltaicos e o uso de tensão contínua possibilita o emprego de dispositivos de armazenamento de energia nas redes, o que pode aumentar sua robustez frente a variações de tensão de curta duração. É possível também melhorar a eficiência de alguns equipamentos eletrodomésticos a motor com o uso de inversores de freqüência. O principal objetivo deste trabalho é a proposição e o estudo de um sistema de distribuição de energia elétrica em baixa tensão contínua que seja compatível com os níveis de tensão alternada atualmente em uso. Com base nos dados da Pesquisa de Posse de Equipamentos e Hábitos de Uso - Classe Residencial - Região Sudeste, realizada pelo Procel/Eletrobrás em 2005, foi desenvolvido um modelo de uma rede com 50 consumidores com diferentes perfis de posse e hábitos de consumo de energia elétrica. O foco das análises, realizadas a partir de simulações do sistema proposto no software PowerFactory (DIgSILENT GmbH), está no desempenho da rede de distribuição de baixa tensão quanto às quedas de tensão e perdas nos circuitos, em tensão alternada e em tensão contínua.

O controle de sistemas não lineares é uma área na teoria de controle que vem sendo estudada extensivamente ao longo dos anos. Dentro das estratégias encontradas na literatura estão aquelas em que o sistema não linear é aproximado por um conjunto de sistemas lineares locais. Por sua vez, o controlador é construído sobre a aproximação e realizado de tal forma que seus ganhos são alterados de acordo com os sinais do sistema original. Tais estratégias são comumente chamadas de Controle baseado em Escalonamento de Ganhos. Este trabalho procura esclarecer como cada uma das etapas de representação e síntese para sistemas não lineares são tratadas no contexto de projeto por Escalonamento de Ganhos. Para ilustrar as peculiaridades dessa abordagem, são detalhados os passos de projeto para cinco técnicas pertencentes à classe de representações por modelos lineares locais. Posteriormente são apresentadas as condições para a síntese de um controlador robusto a incertezas paramétricas. As estratégias são implementadas em três estudos de caso com o intuito de, gradualmente, expor os pontos positivos e negativos de cada uma das cinco estratégias. No último estudo de caso, referente ao controle do movimento longitudinal de um VANT (Veículo Aéreo não Tripulado), são apontadas as diversas simplificações comumente praticadas em trabalhos na literatura, assim como as características empíricas encontradas em algumas abordagens.

Este trabalho apresenta métodos de análise de estabilidade para sistemas de teleoperação bilateral sujeitos a atrasos variantes no tempo. Um sistema de teleoperação bilateral consiste num sistema robótico onde um operador atua sobre um manipulador local e esse comando é transmitido até um manipulador remoto, a bilateralidade se deve a interação com o ambiente, a qual é refletida de volta para o operador. Para que essa transmissão de dados ocorra é necessários um canal de comunicação que inevitavelmente, devido às longas distâncias entre os manipuladores, tráfego da rede, entre outros fatores, insere atrasos variantes no tempo ao sistema que podem causar instabilidade e reduzir o desempenho. O principal resultado desta pesquisa é a demonstração que diferentes condições de estabilidade baseadas em desigualdades matriciais lineares (LMIs) possuem uma mesma solução analítica, resultando assim em uma condição que relaciona os atrasos de comunicação no sistema com os parâmetros da lei de controle, de forma que não há necessidade de dispêndio computacional para encontrar os maiores atrasos para os quais o sistema se mantém estável para um dado controlador, ou alternativamente, determinar os parâmetros do controlador que garante a estabilidade do sistema para valores máximos de atrasos dados. Simulações computacionais e experimentos reais são apresentados para ilustrar a efetividade do resultado proposto.

Descargas parciais são descargas elétricas transitórias em formas de pulsos de curta duração que acontecem no interior de sistemas de isolamento. Com o intuito de constatar a existência de descargas parciais, são desenvolvidas e utilizadas técnicas de processamento de sinais que visam possibilitar intervenções e manutenções programadas em equipamentos, evitando assim grandes prejuízos financeiros. Diversas são as técnicas de processamento de sinais existentes que possibilitam eliminação de ruídos, no entanto, por possuir características específicas, sinais com descargas parciais são melhores processados quando utiliza-se a Transformada de Wavelets. Tal transformada permite, entre outras características, a decomposição do sinal em componentes localizados no tempo (translação do sinal) e na escala (dilatação/contração do sinal), o que favorece a representação de sinais estritamente localizados. Especificamente, em uma variação da Transformada de Wavelets conhecida como Transformada de Wavelets Estacionária, permite-se reconstruir um sinal a partir de suas versões deslocadas circularmente obtendo-se um dicionário sobrecompleto. Entretanto, ao utilizar um dicionário sobrecompleto, obtém-se um sistema indeterminado, permitindo infinitas soluções. Assim, com o objetivo de encontrar a melhor solução (menor erro de reconstrução) entre as existentes, é necessário aplicar um método de otimização. Este trabalho apresenta o método conhecido como Wavelet Total Variation, que baseado no algoritmo Split Variable Augmented Lagrangian Shrinkage Algorithm, busca eliminar ruídos em sinais de descargas parciais. O método é aplicado em sinais de descargas parciais medidos em laboratório e gerados por modelos numéricos contendo ruídos do tipo harmônico, gaussiano e impulsivo. Os resultados obtidos mostram que o método obtém expressivos níveis de atenuação dos três tipos de ruído utilizados e produz pouca degradação nas descargas parciais. O método é analisado frente a outro método da literatura e apresenta melhores resultados quantitativos quando comparados os erros resultantes entre os sinais originais e os sinais obtidos.