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Acesso aberto (Open Access)
Análise de um regulador de velocidade digital para a Usina Hidroelétrica de Curuá-Una
(Universidade Federal do Pará, 2011-01-21) ARAGON, Luis David Gonçalves; COSTA JÚNIOR, Carlos Tavares da; http://lattes.cnpq.br/6328549183075122
Analisa uma proposta de um controlador digital para o regulador de velocidade da Usina Hidroelétrica de Curuá-Una, utilizando duas estratégias de projeto, a estratégia indireta com o projeto do controlador sendo feito no plano contínuo e depois discretizado e a estratégia direta, em que o controlador é projetado inteiramente no plano discreto. O conhecimento gerado no simulador é de grande importância, pois é uma das grandes ferramentas para avaliar o comportamento dos controladores digitais propostos, em ambiente seguro. O estudo dos controladores também permite uma substituição de equipamentos antigos, com produção descontinuada, por equipamentos novos que permitem a confecção de controladores modernos, digitais e inteligentes, que proporcionam uma substituição de técnicas antigas de controle por estratégias avançadas de controle, maximizando o rendimento do sistema em condições adversas de operação. O trabalho levanta as diferenças, vantagens e desvantagens de cada controlador, com o objetivo de auxiliar na escolha do controlador mais adequado para projetos de controladores avançados: tipo um controle adaptativo, controle fuzzy ou controle neural. As dificuldades de projeto e os resultados das simulações foram os principais indicadores na avaliações dos dois RV digitais projetados. De uma forma geral o RV digital direto apresentou melhor desempenho, estabilidade e menor esforço computacional, entretanto, o RV digital indireto mostrou desempenho similar, menor degradação devido às não linearidades e ao menor esforço de projeto.
Acesso aberto (Open Access)
Desenvolvimento e implementação de estratégias de controle digital para regulação de tensão e amortecimento de oscilações eletromecânicas em um gerador síncrono de 10kVA
(Universidade Federal do Pará, 2012-04-29) MORAES, Anderson Roberto Barbosa de; BARREIROS, José Augusto Lima; http://lattes.cnpq.br/1246564618922453; BARRA JUNIOR, Walter; http://lattes.cnpq.br/0492699174212608
Neste trabalho são apresentados o desenvolvimento e a implementação de estratégias de controle digital para regulação automática de tensão e para o amortecimento de oscilações eletromecânicas em um sistema de potência em escala reduzida de 10kVA, localizado no Laboratório de Controle de Sistemas de Potência (LACSPOT), da Universidade Federal do Pará (UFPA). O projeto dos dois controladores é baseado na técnica de alocação polinomial de polos. Para o projeto do Regulador Automático de Tensão (RAT) foi adotado um modelo simplificado, de primeira ordem, da máquina síncrona, cujos parâmetros foram levantados experimentalmente. Para o controlador amortecedor, por sua vez, também chamado de Estabilizador de Sistemas de Potência (ESP), foi utilizado um modelo discreto, do tipo auto regressivo com entrada exógena (ARX). Este modelo foi estimado por meio de técnicas de identificação paramétrica, considerando para tal, o conjunto motor-gerador interligado a um sistema de maior porte (concessionária de energia elétrica). As leis de controle foram embarcadas em um microcontrolador de alto desempenho e, para a medição dos sinais utilizados nos controladores, foi desenvolvida uma instrumentação eletrônica baseada em amplificadores operacionais para o condicionamento dos sinais dos sensores. O sinal de controle é baseado na técnica de modulação por largura de pulso (PWM) e comanda o valor médio da tensão de um conversor CC-CC, o qual é utilizado como circuito de excitação que energiza o enrolamento de campo do gerador. Além disso, o acionamento elétrico das máquinas que compõem o grupo gerador de 10kVA foi projetado e automatizado somando segurança aos operadores e ao componentes deste sistema de geração. Os resultados experimentais demonstraram o bom desempenho obtido pela estratégia proposta.
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Filtragem digital e reconstrução de sinais em frequência intermediária usando FPGA
(Universidade Federal do Pará, 2011-04-05) CORDEIRO, Patrício Elvis Sousa; KLAUTAU JÚNIOR, Aldebaro Barreto da Rocha; http://lattes.cnpq.br/1596629769697284
O presente trabalho trata da filtragem e reconstrução de sinais em frequência intermediária usando FPGA. É feito o desenvolvimento de algoritmos usando processamento digital de sinais e também a implementação dos mesmos, constando desde o projeto da placa de circuito impresso, montagem e teste. O texto apresenta um breve estudo de amostragem e reconstrução de sinais em geral. Especial atenção é dada à amostragem de sinais banda-passante e à análise de questões práticas de reconstrução de sinais em frequência intermediária. Dois sistemas de reconstrução de sinais baseados em processamento digital de sinais, mais especificamente reamostragem no domínio discreto, são apresentados e analisados. São também descritas teorias de processos de montagem e soldagem de placas eletrônicas com objetivo de definir uma metodologia de projeto, montagem e soldagem de placas eletrônicas. Tal metodologia é aplicada no projeto e manufatura do protótipo de um módulo de filtragem digital para repetidores de telefonia celular. O projeto, implementado usando FPGA, é baseado nos dois sistemas supracitados. Ao final do texto, resultados obtidos em experimentos de filtragem digital e reconstrução de sinais em frequência intermediária com o protótipo desenvolvido são apresentados.
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Implementação e testes de campo de um ESP digital
(Universidade Federal do Pará, 2010-05-18) GOMES, Marcus Ciro Martins; BARREIROS, José Augusto Lima; http://lattes.cnpq.br/1246564618922453; BARRA JUNIOR, Walter; http://lattes.cnpq.br/0492699174212608
Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento e os resultados da implementação e testes em campo de um estabilizador de sistema de potência (ESP) projetado com técnica de controle digital para fins de amortecimento de modos de oscilação eletromecânica observáveis em sinais de potência elétrica medido em uma unidade hidro-geradora, de 350 MVA da Usina Hidrelétrica de Tucuruí. É apresentada e aplicada a metodologia de identificação de modelos paramétricos lineares do tipo auto regressivo com entradas exógenas (ARX), para estimação de modelos com capacidade de capturar a informação relevante (amortecimento e freqüência natural) dos modos eletromecânicos dominantes do sistema. De posse do modelo paramétrico ARX, é efetuada então a síntese da lei de controle digital amortecedor para o ESP, através da técnica de deslocamento radial dos pólos da função de transferência de malha fechada. Para a síntese da lei de controle digital, utilizou-se uma estrutura canônica do tipo RST. Para os testes de campo, a lei de controle amortecedor do ESP digital foi codificada em linguagem C e embarcada em um protótipo cujo hardware é baseado em microcontrolador modelo DSPIC 30F3014, o qual incorpora um grande número de periféricos para aquisição e comunicação de dados. Para avaliar o desempenho do ESP digital desenvolvido, testes experimentais foram realizados em uma unidade geradora de 350 MVA da casa de força número 1, da UHE de Tucuruí. O estabilizador desenvolvido atua através da modulação da referência de tensão do regulador automático de tensão da respectiva unidade geradora, de acordo com as oscilações observadas através da medida de potência elétrica no estator do gerador. Os resultados de testes de campo mostraram um excelente desempenho do ESP digital no amortecimento de um modo eletromecânico, de freqüência natural de aproximadamente 1,7 Hz, observado nos teste de campo realizado.
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Metodologia de monitoramento de epidemias: uma abordagem baseada em redes neurais artificiais
(Universidade Federal do Pará, 2018-01-26) SILVA, Wilson Rogério Soares e; FRANCÊS, Carlos Renato Lisboa; http://lattes.cnpq.br/7458287841862567
A dengue é uma doença infecciosa viral presente em mais de 100 países no mundo. Nos países subdesenvolvidos como o Brasil essa patologia apresenta contornos dramáticos quando se acrescentam fatores socioeconômicos preponderantes como as condições precárias de saneamento básico características das grandes cidades. Ao associarmos esse cenário à Amazônia percebemos que a localização geográfica e as condições climáticas desse espaço contribuem para que a ocorrência dessa doença seja dimensionada. O Ministério da Saúde, disponibilizou dados resultantes de uma pesquisa que constata que dos 409.073 casos notificados na região Norte, 106.433 ocorreram no estado do Pará, em que os municípios com maiores notificações de casos de dengue são: Belém, Parauapebas, Altamira e Santarém. Este trabalho propõe uma metodologia para monitorar epidemias com base na utilização de Redes Neurais Artificiais, a partir de um estudo de caso de predição de casos de dengue no estado do Pará. Para isso, desenvolveu-se um sistema que usa base de dados públicos de casos da doença, de ocorrência semanal dos municípios já mencionados. Em adição, realiza a análise estatística das séries dos municípios constando complexidade, e justificando o uso de redes neurais para esse tipo de problema. Realiza os ajustes das camadas, janela de tempo do modelo neural treinado que nesse caso é uma variação conhecida como rede neural recorrente. E implementa um módulo de emissão de alertas, visando à detecção de um aumento repentino de novos casos da doença, contribuindo para tomada de decisão dos órgãos de saúde pública e suas respectivas ações de controle das epidemias nos municípios em estudo. A partir de nossas análises podemos concluir que a metodologia descrita na pesquisa tem validade para realizar previsões de casos de dengue, usando redes neurais, antecipando ações de combate e contribuindo para a tomada de decisão, que poderá ser usado por gestores públicos da área da saúde. E que o uso de redes neurais recorrentes consegue se ajusta a complexidade das séries estudadas. Os resultados demonstraram que o modelo de RNA, para o cenário em voga, obteve um bom desempenho na predição epidemiológica, alcançando acurácia satisfatória.
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Projeto e avaliação experimental de uma estratégia baseada em análise intervalar aplicada ao projeto de estabilizador de sistemas de potência robusto implementado em um sistema de geração de 10KVA
(Universidade Federal do Pará, 2013-12) COSTA, Cleyson Amorim; BARRA JUNIOR, Walter; http://lattes.cnpq.br/0492699174212608
Neste trabalho, são apresentados a metodologia de projeto e resultados de testes experimentais de um estabilizador de sistema de potência (ESP), implementado em um sistema de geração em escala reduzida de 10 kVA, localizado no Laboratório de Controle e Sistema de Potência (LACSPOT) da Universidade Federal do Pará (UFPA). O projeto do ESP é baseado em uma estratégia de controle robusto com ênfase em incertezas paramétricas estruturadas, as quais são tratadas com ferramentas da teoria de análise intervalar. Estas incertezas são decorrentes de mudanças do ponto de operação do sistema, que provocam variações nos parâmetros de um modelo matemático linearizado referente ao comportamento dinâmico do sistema elétrico de potência no referido ponto de operação. Para o projeto do ESP robusto intervalar, são realizados uma serie de ensaios experimentais com o propósito de estimar os parâmetros de modelos linearizados da planta, representando satisfatoriamente a dinâmica dos modos poucos amortecidos do sistema de geração interligado. O método de identificação é baseado em técnica de identificação paramétrica, baseado em mínimos quadrados. A partir de um conjunto de dados de entrada e saída, para cada ponto de operação, um modelo linear, do tipo auto-regressivo com entrada exógenos (ARX), estimado para fim de uso do projeto do ESP. Por fim, uma série de testes experimentais é realizada no sistema de geração interligado a rede elétrica local, com o propósito de verificar a efetividade da técnica de controle robusto intervalar proposta para a sintonia do ESP. A partir da análise da função custo do sinal de erro de desvio de potência elétrica na saída do gerador síncrono e a função custo do sinal de controle do ESP comprova-se experimentalmente o bom desempenho obtido pela técnica de controle proposta em comparação com uma técnica de controle clássica.
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Sistema embarcado para monitoramento de harpia (Harpia harpyja)
(Universidade Federal do Pará, 2012-07-04) PANTOJA, Breno Ramos; MANTOVANI, Jose Eduardo; http://lattes.cnpq.br/1714283455902751; KLAUTAU JÚNIOR, Aldebaro Barreto da Rocha; http://lattes.cnpq.br/1596629769697284
Esta dissertação consiste no projeto e implementação parcial de um sistema integrado de monitoramento da ave Harpia (Harpia harpyja), espécie encontrada na Amazônia, Cerrado e Mata Atlântica. O sistema de monitoramento é estruturado em três etapas: coleta, armazenamento e transmissão de dados. A primeira etapa consiste na coleta de dados a partir de sensores, podendo detectar a presença de pássaros no ninho, também o sistema conta com o auxílio de uma câmera responsável pela captura de vídeo e áudio. A segunda etapa destina-se ao pré-processamento e armazenamento de todas as informações coletadas. A terceira etapa é responsável pela transmissão dos dados através de satélite, utilizando o Sistema Brasileiro de Coleta de Dados Ambientais (SBCDA). Além disso, foi realizado o desenvolvimento de um protótipo utilizado para o monitoramento. Técnicas de sistemas embarcados são expostas para o leitor e o processo de detecção desta espécie é avaliado.