Mestrado em Engenharia Elétrica

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TRABALHO Ações
Combinando métodos de detecção de objetos com sistema de localização e mapeamento simultâneos
Curso Mestrado em Engenharia Elétrica
Tipo Dissertação
Data 26/03/2024
Área ENGENHARIA ELÉTRICA
Orientador(es)
  • Wesley Nunes Goncalves
Coorientador(es)
    Orientando(s)
    • RODRIGO DE ALMEIDA SILVA
    Banca
    • Hemerson Pistori
    • Jonathan de Andrade Silva
    • Jose Marcato Junior
    • Wesley Nunes Goncalves
    Resumo Este trabalho explorou a combinação entre Deep Learning (DL) e Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) para melhorar a agricultura de precisão, com ênfase na detecção e estimativa de distância de maçãs em pomares. Realizamos uma revisão detalhada da literatura, analisando abordagens que unem redes neurais profundas com métodos tradicionais de SLAM, identificando aplicações promissoras em várias áreas, incluindo a agricultura. A coleta de dados foi feita usando a câmera estereoscópica, que captura
    imagens com informações de profundidade. Anotamos manualmente bounding boxes nas maçãs visíveis e adicionamos o conjunto MinneApple ao nosso dataset para aprimorar a generalização dos modelos. Treinamos 12 variações da arquitetura YOLO e a YOLOv5x alcançou o melhor desempenho, atingindo 0.861 em F1-Score no conjunto de validação. Desenvolvemos um algoritmo para estimar a distância até cada maçã detectada, integrando-o ao fluxo de detecção da YOLO. Os resultados demonstraram a precisão e viabilidade do sistema em tempo real, permitindo a detecção e estimativa de distância das maçãs de maneira eficiente. O trabalho contribui para a evolução da combinação entre DL e SLAM, abrindo novas perspectivas de pesquisa para a automação e robótica,
    especialmente em aplicações de monitoramento e colheita de frutas em pomares.
    Algoritmo genético para alocação ótima de sensores de corrente para detecção de faltas de alta impedância
    Curso Mestrado em Engenharia Elétrica
    Tipo Dissertação
    Data 01/12/2023
    Área ENGENHARIA ELÉTRICA
    Orientador(es)
    • Edson Antonio Batista
    Coorientador(es)
    • Moacyr Aureliano Gomes de Brito
    Orientando(s)
    • Hugo Cézar Sales de Souza
    Banca
    • Edson Antonio Batista
    • Luigi Galotto Junior
    • Marcos Roberto de Araujo
    • Ruben Barros Godoy
    Resumo Faltas de alta impedância são defeitos que ocorrem em redes de transmissão e distribuição de energia elétrica. Além de perda de energia, este tipo de falta ameaça as vidas na região próxima ao contato, podendo causar danos nas estruturas, fatalidades e incêndios, causando impactos negativos nos índices de DEC (Duração Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora) e FEC (Frequência Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora). Diversas pesquisas visam desenvolver uma plataforma eficiente de detecção deste tipo de distúrbio, visto que, os métodos de detecção tradicionais não são capazes de identificar as características intrínsecas deste evento. Paralelamente a isso, com a evolução da computação e dos métodos computacionais, a resolução de problemas ganha novas ferramentas. Redes neurais, algoritmos evolucionários, lógica nebulosa, aliados ao aumento da capacidade computacional, favorecem a implementação em hardware e, por consequência, auxiliam no desenvolvimento de métodos para detecção das FAIs. Este trabalho visa implementar um algoritmo de detecção de FAIs junto a um algoritmo para alocação otimizada de sensores. Os resultados demonstram a necessidade de robustez no algoritmo de detecção e de alocação, visto que o último depende do primeiro. Apesar disto, o trabalho demonstra que o algoritmo de alocação consegue reduzir de forma satisfatória a quantidade de sensores de forma otimizada, sendo a alocação de sensores uma ferramenta importante para aumentar a efetividade dos métodos de detecção de FAI.
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    ANALYSIS OF THE VOLTAGE-REACTIVE POWER CONTROL MODE IMPACT ON PHOTOVOLTAIC SYSTEMS ENERGY GENERATION CURTAILMENT
    Curso Mestrado em Engenharia Elétrica
    Tipo Dissertação
    Data 07/09/2023
    Área ENGENHARIA ELÉTRICA
    Orientador(es)
    • Luigi Galotto Junior
    Coorientador(es)
      Orientando(s)
      • Wisam Ali Mohamad Issa
      Banca
      • Joao Onofre Pereira Pinto
      • Leon Tolbert
      • Luigi Galotto Junior
      • Luiz Eduardo Borges da Silva
      • Raymundo Cordero Garcia
      Resumo Este trabalho possui como tema principal o estudo da redução do aproveitamento de sistemas fotovoltaicos interligados à rede na produção de energia elétrica devido ao emprego do algoritmo de controle tensão-potência reativa, popularmente denominado volt-var, quando a potência reativa resultante da aplicação dele é priorizada em contrapartida à potência ativa feita disponível para conversão pelos painéis fotovoltaicos. Mais especificamente, almejou-se como objetivo principal o estudo da sensibilidade da limitação de conversão de energia elétrica perante parâmetros das linhas dos sistemas, as diferenças sazonais entre a demanda de cargas e a disponibilidade de irradiação solar, a influência de dispositivos de regulação de tensão da operadora do sistema (bancos de capacitores e reguladores de tensão em transformadores), assim como a intensificação da participação de sistemas fotovoltaicos na rede.
      Para alcançar esses objetivos, foram executadas diversas simulações em três alimentadores disponibilizados na literatura. Após a exibição dos resultados, foi possível constatar, dentre outras conclusões, que quando a penetração de geradores solares distribuídos é baixa, os esforços realizados por seus inversores para a mitigação de desvios de tensão da rede possuem relação mais forte com condições intrínsecas à rede do que com a própria geração deles, embora o contrário tenha sido verificado quando o nível de penetração é alto.
      A sazonalidade das curvas de demanda das cargas e de irradiação solar permitiram observar diferenças importantes nas estações em que os piores casos de redução de geração ocorreram, que também dependem do nível de penetração dos sistemas fotovoltaicos na rede.
      Verificou-se também que até mesmo em sistemas elétricos considerados fortes é possível que ocorra uam redução alta na produção de energia elétrica caso o carregamento neles seja alto e o nível de penetração de seus sistemas fotovoltaicos seja baixo.
      Por sua vez, nível de penetração em sí é um fator importante, especialmente para redes fracas cujas porcentagens de redução na geração de energia dependem mais intensamente dessa variável.
      Por fim, embora reguladores de tensão tenham demonstrado impacto predominantemente positivo na redução do esforço necessário pelas unidades de geração distribuída para a regulação de tensão, e, consequentemente, tenham contribuído para mitigar a redução de produção de energia delas, foi possível identificar situações em que, devido ao fato desses dispositivos afetarem a regulação de tensão de partes do sistema de distribuição apenas, a redução do esforço despendido pelas unidades geradoras localizadas nessas regiões contribuiu de forma significativa para o aumento do esforço por outras localizadas fora delas.
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      Sistema bidirecional de transferência de energia sem fio usando topologia double-sided LCC para aplicações V2G
      Curso Mestrado em Engenharia Elétrica
      Tipo Dissertação
      Data 06/09/2023
      Área ENGENHARIA ELÉTRICA
      Orientador(es)
      • Ruben Barros Godoy
      Coorientador(es)
        Orientando(s)
        • Matheus Arakaki de Souza
        Banca
        • Jose Wanderley Scucuglia
        • Luigi Galotto Junior
        • Moacyr Aureliano Gomes de Brito
        • Ricardo Ribeiro dos Santos
        • Ruben Barros Godoy
        Resumo Este trabalho apresenta um sistema bidirecional de transferência de energia sem fio por efeito indutivo utilizando acoplamento magnético ressonante com a topologia duplo LCC. Este sistema foi desenvolvido para promover a interação entre um eletroposto proposto com veículos elétricos. Este sistema é capaz não só de carregar os veículos elétricos, mas de realizar aplicações V2G também. Na transferência de energia G2V, transferiu-se potência de 221 W para a carga com rendimento da topologia duplo LCC de 81,5%. No sentido V2G, transferiu-se potência de 195,2 W para a carga com rendimento da topologia ressonante de 76%. Foi proposto um conversor bidirecional capaz de operar como inversor em um sentido e como retificador no outro para operar no primário e no secundário do sistema. Para controlar o sentido do fluxo de potência, foi desenvolvido um sistema de comunicação via rádio entre os lados primário e secundário para ocorrer intertravamento, cuja função é impedir o acionamento simultâneo dos conversores.
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        Implementação dos Algoritmos de Funcionamento e Controle de um Inversor Bidirecional Conectado à Rede de um Eletroposto com Aplicação V2G em um Microcontrolador C2000 F2837xD​
        Curso Mestrado em Engenharia Elétrica
        Tipo Dissertação
        Data 05/09/2023
        Área ENGENHARIA ELÉTRICA
        Orientador(es)
        • Moacyr Aureliano Gomes de Brito
        Coorientador(es)
          Orientando(s)
          • Artur Alves de Carvalho
          Banca
          • Edson Antonio Batista
          • Flávio Alessandro Serrão Gonçalves
          • Luigi Galotto Junior
          • Luis Armando de Oro Arenas
          • Moacyr Aureliano Gomes de Brito
          Resumo Este trabalho é baseado no projeto de pesquisa e desenvolvimento de um Sistema Nacional de Recarga Rápido de Bicicletas e Veículos Elétricos para Aplicações V2G (Vehicle-to-Grid). Dentre os conversores que compõem o sistema do eletroposto, o inversor bidirecional é responsável por fazer o interfaceamento entre o barramento CC e a rede elétrica. Foram implementados os algoritmos de travamento de fase do tipo PLL (phase-locked-loop), das malhas de tensão de corrente, e da comunicação com os demais conversores e a nuvem, em um microprocessador da Texas Instruments, TMS320F28379D. O firmware desenvolvido propicia ao conversor boa capacidade de rastreamento das tensões de referência da rede elétrica, e possui desempenho satisfatório quando atua nas potências para qual foi projetado, injetando corrente com formas de onda que atende as normativas internacionais com relação à distorção da onda.
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          Modelagem e Análise da Dinâmica Não-Linear de um Conversor Multiportas
          Curso Mestrado em Engenharia Elétrica
          Tipo Dissertação
          Data 05/09/2023
          Área ENGENHARIA ELÉTRICA
          Orientador(es)
          • Marcio Luiz Magri Kimpara
          Coorientador(es)
            Orientando(s)
            • Pedro Henrique de Paula
            Banca
            • Luciano de Souza da Costa e Silva
            • Marcio Luiz Magri Kimpara
            • Marcus Felipe Calori Jorgetto
            • Moacyr Aureliano Gomes de Brito
            • Raymundo Cordero Garcia
            Resumo Ao longo das últimas décadas, a demanda por fontes de energia renováveis vem crescendo cada vez mais. Um dos principais fatores é a alta dependência de combustíveis fósseis e os impactos ambientais gerados por estes. Neste contexto, soluções que permitam integrar mais que uma fonte de energia renovável para diversas aplicações tornam-se bastante atraentes, dado a alta intermitência do fornecimento de potência pelas mesmas. Já existem várias topologias com essa funcionalidade na literatura, porém, as mesmas ainda possuem pouco destaque e não são abordadas do ponto de vista da dinâmica não linear, que é um comportamento presente na maioria dos conversores CC-CC. Logo, o trabalho se resume em validar o modelo de um conversor de múltiplas entradas, bem como aplicar a teoria da bifurcação para o estudo de sua dinâmica não linear, a fim de fornecer diretrizes para o projeto prático da topologia do conversor e seu controle. Por meio dos resultados de simulação obtidos, foi possível verificar uma grande faixa de estabilidade para a variação dos parâmetros físicos do conversor, bem como observar a interferência das perdas e não idealidades no seu comportamento. Ainda, foi possível comparar os prós e contras de diferentes estratégias de controle para o conversor adotado.
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            Inversor Interleaved Bidirecional para Estações de Recarga de Veículos Elétricos do tipo V2G
            Curso Mestrado em Engenharia Elétrica
            Tipo Dissertação
            Data 28/08/2023
            Área ENGENHARIA ELÉTRICA
            Orientador(es)
            • Moacyr Aureliano Gomes de Brito
            Coorientador(es)
              Orientando(s)
              • Anderson da Silva Volpato
              Banca
              • Edson Antonio Batista
              • Flávio Alessandro Serrão Gonçalves
              • Luis Armando de Oro Arenas
              • Moacyr Aureliano Gomes de Brito
              • Ruben Barros Godoy
              Resumo O setor de transportes é um dos maiores vilões quando se trata da quantidade de
              gases de efeito estufa que são emitidos todos os anos na atmosfera terrestre, o que
              vem causando grandes impactos ambientais como o aumento da má qualidade do
              ar e também alterações climáticas severas em diferentes pontos do globo. Uma das
              maneiras de reverter esta situação é realizar a substituição dos veículos à combustão
              (VC) por veículos elétricos (VE) que não emitem poluição diretamente ao meio
              ambiente, porém, para isto será necessário superar uma grande barreira cultural e
              comercial que foi instaurada há mais de 100 anos. Do ponto de vista de incentivo,
              observa-se a necessidade dos governos em distribuir postos de recarga pelo território
              para popularizar esta nova vertente. Com isso se verificam novas oportunidades
              de pesquisa em relação à utilização dos veículos elétricos operando como geradores distribuídos (local e móveis) em adição à já utilizada GD fotovoltaica - com o
              intuito de melhoria da qualidade de energia. Esta dissertação apresenta o estudo
              teórico e aplicação experimental do controle de um sistema de dois inversores em
              paralelo interleaved para interface e controle de tensão de um barramento de tensão
              contínua principal da microrrede de um posto de recarga de bicicletas elétricas com
              metodologia veículo para rede (do inglês, V2G - vehicle to grid) quando conectado
              à rede elétrica de distribuição. O protótipo implementado foi projetado para uma
              potência nominal de 20 kW, porém, em laboratório, chegou-se aproximadamente a 8
              kW por limitações nos equipamentos utilizados, contudo, os resultados experimentais apresentados são mais do que suficientes para validar a estabilidade e qualidade
              de energia do sistema se generalizado para a potência nominal, tanto injetando
              potência na rede elétrica como absorvendo.
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              ANÁLISE MULTICRITÉRIO DO GLP COMO COMBUSTÍVEL DE TRANSIÇÃO EM GERADOR DE ENERGIA ELÉTRICA
              Curso Mestrado em Engenharia Elétrica
              Tipo Trabalho de Conclusão de Curso
              Data 19/07/2023
              Área ENGENHARIA ELÉTRICA
              Orientador(es)
              • Marcio Luiz Magri Kimpara
              Coorientador(es)
                Orientando(s)
                • GABRIEL ENSINAS VALIÑO PEDREIRA
                Banca
                • Carolina Lino Martins Pompeo de Camargo
                • Joao Batista Sarmento dos Santos Neto
                • Lucas Borges Leal da Silva
                • Marcio Luiz Magri Kimpara
                • Wesley Nunes Goncalves
                Resumo A utilização do gás liquefeito de petróleo (GLP) vem crescendo conforme as mudanças legislativas quanto ao seu uso se atualizam. Sendo visto como um combustível de transição, existem interesses por projetos que estudem a viabilidade da aplicação do GLP em relação a outras fontes energéticas. Este trabalho propõe um modelo de decisão multicritério para avaliar o potencial de uso do GLP em grupos geradores de energia elétrica, ranqueando combustíveis com base nas preferências de um decisor. Para tanto, foi utilizado o método FITradeoff, que se mostrou uma ferramenta eficaz e prática para resolver diversos problemas de decisão envolvendo multicritérios. Através do Value Focused Thinking (VFT), foi possível extrair os valores de dois decisores, individualmente, e selecionar 6 critérios de avaliação, sendo eles: custo de operação, custo de investimento, custo de manutenção, troca de estoque, disponibilidade de mão de obra qualificada para manutenção corretiva e nível de emissão de CO2. Os decisores são: um empresário que deseja adquirir um gerador de energia elétrica de 150 KVA para regime de standby e um engenheiro em geradores. Por fim, seguindo as preferências individuais de cada decisor, ambos chegaram no mesmo resultado: o diesel foi o primeiro no ranking de combustíveis para geradores, seguido do GLP e do gás natural, respectivamente. Depois de concluída a análise de sensibilidade, foi possível validar a robustez do modelo e a validação do resultado por meio de aplicação a dois decisores separadamente.
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                Sistema de Apoio à Decisão Baseado em Inteligência Artificial para Gerenciamento de Resíduos Sólidos
                Curso Mestrado em Engenharia Elétrica
                Tipo Dissertação
                Data 09/03/2023
                Área ENGENHARIA ELÉTRICA
                Orientador(es)
                • Marcio Luiz Magri Kimpara
                Coorientador(es)
                • Joao Onofre Pereira Pinto
                Orientando(s)
                • João Marcos Soares Anjos
                Banca
                • Joao Onofre Pereira Pinto
                • Luigi Galotto Junior
                • Marcio Luiz Magri Kimpara
                • Pedro Eugenio Marcondes Justino Ribeiro
                Resumo Este trabalho descreve o desenvolvimento de um sistema de apoio à decisão para auxiliar na gestão de resíduos sólidos urbanos. O sistema foi criado com base em algoritmos de inteligência artificial/aprendizado de máquina, o que o torna capaz de realizar previsões precisas sobre a quantidade e a caracterização dos resíduos gerados, de acordo com a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS).
                Para a criação deste sistema, foi realizada uma pesquisa de campo na cidade de Campo Grande, Mato Grosso do Sul, onde foram coletados dados referentes à geração de resíduos sólidos em 158 domicílios. Os dados coletados foram usados para construir modelos de predição por meio de técnicas de regressão e classificação.
                Os modelos desenvolvidos foram utilizados para estimar a quantidade de resíduos sólidos gerados por domicílio, e sua caracterização de acordo com as diretrizes da PNRS. O uso desses modelos permitiu que o sistema de apoio à decisão pudesse fornecer informações importantes e precisas sobre a gestão de resíduos sólidos.
                O sistema de apoio à decisão também foi projetado para ser escalável e adaptável, permitindo sua implementação em outras cidades e regiões. A implementação bem sucedida deste sistema de apoio à decisão pode ajudar a melhorar a gestão de resíduos sólidos urbanos em todo o país, contribuindo para a preservação do meio ambiente e a promoção de uma vida mais sustentável.
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                Projetos de Controladores Fracionários e Preditivos com Testabilidade Usando FPGA-in-the-Loop
                Curso Mestrado em Engenharia Elétrica
                Tipo Dissertação
                Data 19/12/2022
                Área ENGENHARIA ELÉTRICA
                Orientador(es)
                • Edson Antonio Batista
                Coorientador(es)
                  Orientando(s)
                  • LUIS FELIPE DA SILVA CARLOS PEREIRA
                  Banca
                  • Cristiano Quevedo Andrea
                  • Edson Antonio Batista
                  • Ruben Barros Godoy
                  Resumo Neste trabalho é apresentado uma nova forma de sintonizar controladores PIDOF robustos com a propriedade de amortecimento iso ou do inglês iso-damping, utilizando algoritmos de evolução diferencial e com a redução de ordem de sistemas lineares aplicando norma L2. Além disso, apresenta-se uma forma de projetar controladores preditivos multivariáveis baseados em funções ortonormais de Laguerre e com grau de estabilidade prescrito para a comparação com o PIDOF. Para a validação de ambos os controladores, a ferramenta FPGA-in-the-loop, disponível em ambiente MATLAB®/Simulink, foi utilizada em con- junto com uma biblioteca matricial para a elaboração dos códigos em VHDL. Assim, os controladores PIDOF e MPC foram sintonizados para controlar o ciclo de trabalho de operação de um conversor Boost com restrições, e testes experimentais foram realizados em bancada com FPGA para validar ambos os métodos. Os resultados dos controladores supracitados foram satisfatórios, sendo que o MPC-Boost teve, em geral, melhor resposta dinâmica, porém com um custo computacional maior do que o PIDOF-Boost. Por fim, esta dissertação extrapola a aplicação do controle preditivo GPC para o rastreamento de referências polinomiais com funções de Laguerre, restrições na variável de controle e prescrição de estabilidade sobre sistemas multivariáveis. A elaboração do código em VHDL para o GPC tipo m foi comparada com o seu modelo matemático proposto e resultados em FPGA-in-the-loop corroboraram o método.
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                  SISTEMA DE APOIO À DECISÃO ESPACIAL MULTICRITÉRIO PARA EXPANSÃO DA DISTRIBUIÇÃO DE GÁS NATURAL
                  Curso Mestrado em Engenharia Elétrica
                  Tipo Dissertação
                  Data 09/09/2022
                  Área ENGENHARIA ELÉTRICA
                  Orientador(es)
                  • Edson Antonio Batista
                  Coorientador(es)
                  • Carolina Lino Martins Pompeo de Camargo
                  Orientando(s)
                  • Naylil Líria Baldin de Lacerda
                  Banca
                  • Carolina Lino Martins Pompeo de Camargo
                  • Edson Antonio Batista
                  • Joao Batista Sarmento dos Santos Neto
                  • Lucas Borges Leal da Silva
                  • Wesley Nunes Goncalves
                  Resumo O mercado energético vem passando por transformações em função do aumento da demanda, disponibilidade de novas tecnologias e a pauta da transição energética. A versatilidade do gás natural o faz um competidor potencial perante a quase todos os demais combustíveis alternativos. Porém, a garantia de um investimento eficiente é um desafio dentro da cadeia do gás natural, pois depende de múltiplas variáveis do âmbito econômico, operacional e regulatório, e tem se tornado primordial socioeconomicamente, onde tal combustível é o pilar de sustentação de um ambiente prospero na desconjuntura de combustíveis fósseis. No Brasil, para o consumo do gás natural despontar, um preço competitivo é imprescindível ao consumidor final, o qual é reflexo de investimentos prudentes por parte de todos os elos da cadeia de valor, principalmente das distribuidoras de gás natural. Existem escassos trabalhos que têm o enfoque no planejamento das expansões de redes de distribuição de gás natural, principalmente no que tange a abrangência de múltiplos fatores. Com o propósito de atender a todos os interesses de stakeholders, apoiar e aprimorar o processo de tomada de decisão das companhias distribuidoras de gás natural, este trabalho apresenta um estudo de caso com a modelagem multicritério de um problema central de decisão, que é a determinação do portfólio de projetos de expansão e propõe o desenvolvimento de um Sistema de Decisão Multicritério integrado a informações geográficas. Para tal fim, utilizou-se a abordagem de modelagem Multicritério de Apoio a Decisão (Multicriteria Decision Making/Aid - MCDM/A) do método FITradeoff com a abordagem de portfólio de projetos, que considera a relação de custo-benefício de cada projeto potencial para a expansão, alinhado aos diversos objetivos estratégicos de uma companhia brasileira. Ao final do estudo, a padronização de um novo processo decisório foi desenhada a partir da integração entre as funções de MCDM/A e as funções geográficas de um Sistemas de Informação Geográfica (SIG), além da especificação da arquitetura de um Sistema de Apoio a Decisão Espacial Multicritério (MC-SDSS), que contribui para a estruturação, dinamicidade, sinergia e robustez na determinação na tomada de decisão da companhia distribuidora.
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                  IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE MÉTODOS DE APRENDIZAGEM PROFUNDA PARA MAPEAMENTO DE POSTES EM ORTOIMAGENS AÉREAS
                  Curso Mestrado em Engenharia Elétrica
                  Tipo Dissertação
                  Data 04/08/2022
                  Área ENGENHARIA ELÉTRICA
                  Orientador(es)
                  • Wesley Nunes Goncalves
                  Coorientador(es)
                    Orientando(s)
                    • Matheus Bueno Gomes
                    Banca
                    • Edson Antonio Batista
                    • Jonathan de Andrade Silva
                    • Jose Marcato Junior
                    • Raymundo Cordero Garcia
                    • Wesley Nunes Goncalves
                    Resumo Atualmente a gestão de ativos é um processo de grande importância dentro de uma concessionária de energia, visto que é fundamental para as tomadas de decisões da corporação e está diretamente ligada ao equilíbrio econômico financeiro da empresa. Um grande aliado neste processo são coordenadas georreferenciadas de cada ativo, auxiliando a corporação no planejamento de novos investimentos além de fornecer um panorama completo da infraestrutura da companhia. Vislumbrando a possibilidade de um maior controle regulatório através de dados geoespaciais, a partir de 2009 a ANEEL (Agência Nacional De Energia Elétrica) instituiu o Banco de Dados Geográfica da Distribuidora (BDGD), que impôs as concessionárias de energia o fornecimento anual do cadastro georreferenciado de seus ativos. A ANEEL não determina uma metodologia de geocadastramento específica para as companhias, que ainda frequentemente dispensam o uso de recursos tecnológicos e optam por metodologias de trabalho custosas e arcaicas, mapeando os ativos por meio de profissionais que inspecionam a rede elétrica rua a rua. Esta dissertação visa analisar duas propostas de metodologias de aprendizado profundo que auxiliem na georreferenciação automática de ativos elétricos através de ortoimagens aéreas. A primeira proposta é a utilização da arquitetura Adaptive Training Sample Selection (ATSS) nesta tarefa, um método novo e pouco utilizado no ramo de sensoriamento remoto. O desempenho do método foi comparado com as arquiteturas Faster R-CNN e RetinaNet, já comumente utilizadas no ramo de sensoriamento remoto, na execução da mesma tarefa. A segunda proposta é a implementação e análise dos métodos ATSS, TOOD (Task-aligned One-stage Object Detection), Varifocal-Net e Deformable DETR (Detection Transformer) na tarefa de detecção e classificação de seis classes de postes presentes no dataset.
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                    Modelagem e Simulação de uma Micro Geração Hidroelétrica Conectada à Rede de Energia Elétrica
                    Curso Mestrado em Engenharia Elétrica
                    Tipo Dissertação
                    Data 29/07/2022
                    Área ENGENHARIA ELÉTRICA
                    Orientador(es)
                    • Luigi Galotto Junior
                    Coorientador(es)
                    • Naji Raji Nasri Ama
                    Orientando(s)
                    • Júlio Cezar Oliveira de Souza Lescano
                    Banca
                    • Luigi Galotto Junior
                    • Mauro Conti Pereira
                    • Moacyr Aureliano Gomes de Brito
                    • Raymundo Cordero Garcia
                    • Rhasla Ramos Abrão
                    • Ruben Barros Godoy
                    Resumo As hidroelétricas convencionais contêm um problema ambiental e social causado pela necessidade de barragens para a criação de reservatório para, além de armazenar água - e consequentemente energia potencial hidráulica - controlar a vazão de água no bico injetor para a turbina. Uma forma de eliminar esses problemas é a geração hidrocinética, que utilizam apenas a vazão natural dos rios, análogos à geração eólica. O presente trabalho primeiramente apresenta um modelo de simulação de uma turbina hidroelétrica do tipo Pelton, utilizando dados coletados em um projeto anterior do autor.

                    Após o modelo gerado para a simulação, a segunda etapa do projeto consiste em elaborar um conversor de potência e um sistema de controle para a injeção de potência na rede elétrica. O sistema de geração é composto por um gerador síncrono de ímã permanente, que tem sua tensão de saída retificada, entregue a um barramento de corrente contínua, que por um inversor fonte de tensão, injeta corrente elétrica na rede. O sistema de controle é composto por: um MPPT (Maximum Power-Point Tracking), que afere a tensão e corrente no barramento de corrente contínua e gera a uma referência de tensão do link CC para a máxima potência do sistema turbina-gerador; um controlador de tensão do link CC, que fornece a referência para o controle de injeção de corrente elétrica na rede; e pelo PLL (Phase-Locked Loop), que produz a modulante para o inversor fonte de tensão.

                    O presente projeto tem outra importante contribuição, que consiste na análise da operação da turbina hidráulica em conjunto com o gerador de ímã permanente e o retificador, onde foi possível identificar a tensão e a potência do conjunto disponível para cada valor de vazão de entrada na turbina. Destaca também os pontos de máxima potência deste sistema, em função da vazão e dos limites físicos de tensão escolhidos para a operação do inversor de tensão a ser conectado à rede elétrica.

                    Por fim, as análises foram repetidas com uma turbina de eixo horizontal, para a validação e aplicação do método, demonstrando a facilidade da metodologia proposta, que pode subsidiar futuros desenvolvimentos e implementações práticas.
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                    ANÁLISE DE DESEMPENHO DOS MÉTODOS DEAPRENDIZAGEM PROFUNDA PARA DETECÇÃO DEISOLADORES E SUAS ANOMALIAS
                    Curso Mestrado em Engenharia Elétrica
                    Tipo Dissertação
                    Data 14/03/2022
                    Área ENGENHARIA ELÉTRICA
                    Orientador(es)
                    • Wesley Nunes Goncalves
                    Coorientador(es)
                    • Edson Antonio Batista
                    Orientando(s)
                    • Laisa Fernanda Pereira de Almeida
                    Banca
                    • Edson Antonio Batista
                    • Hemerson Pistori
                    • Jonathan de Andrade Silva
                    • Jose Marcato Junior
                    • Wesley Nunes Goncalves
                    Resumo Monitorar e realizar manutenção nos isoladores da rede elétrica é essencial já que a falha nesse componente pode ocasionar inúmeros prejuízos. Porém a identificação das falhas em isoladores é desafiador já que trata-se de contextos complexos. Atualmente, este monitoramento na maioria das vezes é feito de forma manual e os métodos propostos para tornar este trabalho automatizado é direcionado só a um país, se retém a só um tipo de falha nos isoladores ou o componente não está no cenário real. Com intuito de proporcionar uma vistoria assertiva e ágil, contribuir com um banco de dados diversificado e identificar um método com bom desempenho para este objetivo, primeiro foi construído um banco de dados com amostras variadas, capturadas em inspeção real que comportam dados de diferentes países, fundos, tipos de isoladores e defeitos, para propiciar uma detecção robusta com ampla variabilidade e obter um método que atinge os mais variados fundos e tipos de isoladores. Segundo foi aplicado métodos de aprendizado profundo de dois estágios que fazem parte do estado-da-arte, os quais foram, Faster R-CNN, Dynamic R-CNN e Cascade R-CNN, tanto para detecção de isoladores como para seus defeitos, Para finalizar, eles foram comparados e o Cascade R-CNN
                    obteve uma maior média de 𝐴𝑃 com 92,1 % para a classe de defeitos e 83,6 % para a classe de isoladores e demonstra uma boa detecção em várias condições, como em fundos que se assemelham com o objeto ou quando o objeto está muito pequeno em relação a imagem.
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                    SISTEMA DE ACIONAMENTO DO MOTOR DE RELUTÂNCIA CHAVEADA 8/6 COM DEFINIÇÃO DE ÂNGULOS DE COMUTAÇÃO PARA MELHORIA DE DESEMPENHO DE TORQUE VIA ALGORITMO GENÉTICO
                    Curso Mestrado em Engenharia Elétrica
                    Tipo Dissertação
                    Data 09/03/2022
                    Área ENGENHARIA ELÉTRICA
                    Orientador(es)
                    • Luigi Galotto Junior
                    Coorientador(es)
                    • Joao Onofre Pereira Pinto
                    Orientando(s)
                    • Renata Rezende da Costa Reis Kimpara
                    Banca
                    • Joao Onofre Pereira Pinto
                    • Luciano Coutinho Gomes
                    • Luigi Galotto Junior
                    • Moacyr Aureliano Gomes de Brito
                    • Raymundo Cordero Garcia
                    • Rondineli Rodrigues Pereira
                    Resumo Este trabalho apresenta a utilização de Algoritmo Genético para a otimização dos ângulos de comutação de uma máquina de relutância chaveada 8/6 de 2,2 kW. O principal objetivo da busca realizada neste trabalho é a redução de uma conhecida desvantagem do MRC: a ondulação, ou ripple de torque. Inicialmente, a máquina foi modelada em ambiente Matlab/Simulink® utilizando tabelas características levantadas a partir de simulação via elementos finitos. A partir desse modelo, o algoritmo de busca retornou ângulos otimizados que minimizaram o ripple de torque a partir de uma simulação implementada também em ambiente Matlab/Simulink®. Os resultados confirmam que o desempenho de torque do MRC é sensível aos ângulos de comutação e, portanto, foi possível definir comandos de chaveamento que melhoraram o desempenho de torque do MRC quando comparados os acionamentos convencional e otimizado para quatro pontos de operação diferentes. A verificação experimental foi conduzida a partir da implementação de uma plataforma de acionamento com controle baseado em processador Digital de Sinais (DSP). Foram desenvolvidas as placas de circuito impresso do conversor em ponte assimétrica e a do condicionamento de sinais. O DSP utilizado foi programado para acionar o MRC com controle de corrente elétrica. O drive desenvolvido se mostrou robusto e operou de maneira satisfatória, sendo possível confirmar os resultados obtidos na etapa de verificação computacional. Para a máquina sob estudo, com o método utilizado, o ripple de torque foi reduzido em até 50%.
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                    Estimação de Séries Temporais via Rede NARX em Aplicações Industriais
                    Curso Mestrado em Engenharia Elétrica
                    Tipo Dissertação
                    Data 11/02/2022
                    Área ENGENHARIA ELÉTRICA
                    Orientador(es)
                    • Marcio Luiz Magri Kimpara
                    Coorientador(es)
                    • Joao Onofre Pereira Pinto
                    Orientando(s)
                    • Thainara de Araújo
                    Banca
                    • Joao Onofre Pereira Pinto
                    • Marcio Luiz Magri Kimpara
                    • Raymundo Cordero Garcia
                    • Walter Issamu Suemitsu
                    Resumo A ampla utilização de automação na indústria tem levado os processos industriais a serem controlados a partir de informações provenientes de sensores, na forma de séries temporais. Por outro lado, o elevado custo dos sensores e a alta exigência de manutenção, devido a necessidade de calibração frequente, impulsionaram estudos no campo de previsão de séries temporais. Um método que vem ganhando destaque nesse campo de estudo é a previsão de séries temporais por meio da rede neural autorregressiva não linear com entradas exógenas. Essa rede integra o uso de atraso de tempo e de recorrência para captação de memória de curto prazo, o que a permite extrair informações sequenciais de suas preditoras. Neste trabalho essa rede é aplicada na previsão de séries temporais de interesse da indústria. O primeiro problema abordado corresponde a aplicação da rede neural para o monitoramento térmico em pontos críticos de um motor síncrono de imã permanente, tendo em vista que as técnicas usuais se mostram custosas e/ou de difícil implementação. O segundo caso refere-se à validação de sensores de temperatura dos reatores de uma refinaria de petróleo. Os resultados são avaliados pelo cálculo do erro quadrático médio. Também foi avaliado o desempenho quanto a robustez, filtragem e espalhamento. A avaliação de desempenho ainda conta com uma comparação entre os métodos de previsão de série temporal obtidas por meio da inteligência artificial e da regressão kernel. Por fim foi constatado resultados satisfatórios, demonstrando o sucesso da aplicação da rede NARX nos problemas propostos.
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                    Projeto e Implementação de um Ventilador Mecânico de Uso Emergencial de Baixo Custo Utilizando Ressuscitador Pulmonar de Mão, com Controle Fuzzy de Mistura de Gases
                    Curso Mestrado em Engenharia Elétrica
                    Tipo Dissertação
                    Data 10/12/2021
                    Área ENGENHARIA ELÉTRICA
                    Orientador(es)
                    • Raymundo Cordero Garcia
                    Coorientador(es)
                    • Joao Onofre Pereira Pinto
                    Orientando(s)
                    • Felipe Alexandre Monteiro
                    Banca
                    • Joao Onofre Pereira Pinto
                    • Luiz Eduardo Borges da Silva
                    • Marcio Luiz Magri Kimpara
                    • Raymundo Cordero Garcia
                    • Walter Issamu Suemitsu
                    • Wesley Nunes Goncalves
                    Resumo O surgimento da SARS-CoV-2 em 2019 aumentou a necessidade em larga escala por
                    ventiladores pulmonares, uma vez que a doença afeta o sistema respiratório. O Brasil e
                    outros países do mundo não possuem tantos ventiladores pulmonares devido ao custo
                    elevado, e no momento atual por sua indisponibilidade de compra. Ante aquele
                    problema, diferentes instituições acadêmicas e empresas no mundo desenvolveram
                    ventiladores pulmonares de emergência baseados em diferentes princípios de operação,
                    sendo muitos deles baseados na automatização da operação de um ressuscitador
                    pulmonar de mão. Contudo, o desenvolvimento local-regional de ventiladores
                    pulmonares de emergência é necessário para atender a maior quantidade de pacientes
                    possíveis dentro de um estado, e para reduzir custos e tempos de importação de
                    tecnologia. Esse trabalho tem o objetivo de projetar e fabricar um ventilador pulmonar
                    de uso emergencial, o qual utiliza um ressuscitador pulmonar de mão, implementar o
                    sistema de FiO2 inteligente, responsável por dosar a quantidade de O2 no ressuscitador,
                    seu controle é realizado por um controlador Fuzzy utilizando as variáveis de entrada de
                    PEEP e SpO2, para sua implementação em bancada utiliza componentes do mercado
                    brasileiro. Foram gerados resultados por meio de simulação da lógica Fuzzy para a saída
                    de FiO2 e foi realizado teste em bancada, simulando um paciente o qual o sistema
                    conseguiu realizar a ventilação e o controle de FiO2.
                    Palavras chaves: SARS-CoV-2, ventilador de uso emergencial, FiO2, lógica fuzzy.
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                    MEDIÇÕES DE POTÊNCIA SEGUNDO AS TEORIAS DE POTÊNCIA CONSERVATIVA (TPC) E IEEE 1459-2010 IMPLEMENTADAS COM REDUZIDA TAXA DE AMOSTRAGEM
                    Curso Mestrado em Engenharia Elétrica
                    Tipo Dissertação
                    Data 29/09/2021
                    Área ENGENHARIA ELÉTRICA
                    Orientador(es)
                    • Moacyr Aureliano Gomes de Brito
                    Coorientador(es)
                      Orientando(s)
                      • Victor Auler de Almeida Prado
                      Banca
                      • Leandro Castilho Brolin
                      • Marcio Rodrigues da Cunha
                      • Moacyr Aureliano Gomes de Brito
                      • Raymundo Cordero Garcia
                      • Ruben Barros Godoy
                      Resumo O trabalho abordou duas teorias de potência modernas, a Teoria da Potência Conservativa (TPC) e a Teoria de Potência IEEE 1459-2010, tendo por objetivo realizar otimização nos cálculos de potência com uma taxa de amostragem dos sinais reduzida. Para que a amostragem incorresse em cálculos com exatidão e precisão aceitáveis, foi necessário realizar um projeto para encontrá-la. A partir de simulações computacionais com amostragem em 8 kHz foi observado que esta apresentava erros inferiores a 5%, logo, foram realizados cálculos para encontrar uma frequência inferior a 300 Hz, mas que utilizasse um número de amostras próximo ao de 8 kHz. Além das potências ativa e reativa, novas medidas de potência foram incluídas, considerando os desbalanceamentos da carga e distorções nas formas de onda, descrevendo-se, também, os métodos de cálculo. Foram realizadas simulações computacionais, no domínio discreto, com as referidas teorias abordando um circuito trifásico RL desbalanceado e um circuito trifásico não-linear desbalanceado. Feitas as simulações, foram realizados testes de hipóteses em cada uma das medidas de potência, que comprovaram exatidão e precisão aceitáveis utilizando a frequência de amostragem inferior a 300 Hz. De trinta e uma medições de potência realizadas, 70% tiveram erro percentual médio inferior a 5% e em 61,3%, o erro médio foi inferior a 2%. Assim, conseguiu-se redução do custo computacional para os cálculos de potência.
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                      Desenvolvimento e Implementação de um Controlador Preditivo Generalizado (GPC) para Rastreamento de Referência Rampa
                      Curso Mestrado em Engenharia Elétrica
                      Tipo Dissertação
                      Data 16/12/2020
                      Área ENGENHARIA ELÉTRICA
                      Orientador(es)
                      • Raymundo Cordero Garcia
                      Coorientador(es)
                      • Edson Antonio Batista
                      Orientando(s)
                      • THYAGO VASCONCELOS ESTRABIS
                      Banca
                      • Cristiano Quevedo Andrea
                      • Luís Guilherme Barbosa Rolim
                      • Marcio Luiz Magri Kimpara
                      • Raymundo Cordero Garcia
                      • Walter Issamu Suemitsu
                      Resumo
                      Impacto da Taxa de Amostragem em Medições de Potência Elétrica Baseadas na Teoria de Potência Conservativa
                      Curso Mestrado em Engenharia Elétrica
                      Tipo Dissertação
                      Data 15/12/2020
                      Área ENGENHARIA ELÉTRICA
                      Orientador(es)
                      • Ruben Barros Godoy
                      Coorientador(es)
                        Orientando(s)
                        • Larissa Rodrigues Souza
                        Banca
                        • Edson Antonio Batista
                        • Flávio Alessandro Serrão Gonçalves
                        • Moacyr Aureliano Gomes de Brito
                        • Ruben Barros Godoy
                        • Tiago Henrique de Abreu Mateus
                        Resumo
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