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Texto completo: acesso restrito. p. 1030-1035 Submitted by Suelen Reis (suelen_suzane@hotmail.com) on 2012-12-19T18:30:08Z No. of bitstreams: 1 00948321.pdf: 148659 bytes, checksum: c4e05dbe6b45357c0a8898fef6db1216 (MD5) Made available in DSpace on 2012-12-19T18:30:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 00948321.pdf: 148659 bytes, checksum: c4e05dbe6b45357c0a8898fef6db1216 (MD5) Previous issue date: 2001-08 This paper presents the adaptation of the Preisach model, originally developed for magnetic hysteresis, to describe mathematically the hysteresis in the resistance-temperature characteristics of vanadium–dioxide VO2 thin film radiation sensors. The necessary and sufficient conditions for the applicability of the Preisach model to a (VO2) film sensor are experimentally verified. Experimentally measured characteristics are compared with those given by the model for minor and major loops.

Texto completo: acesso restrito. p.1163-1167 Submitted by Suelen Reis (suelen_suzane@hotmail.com) on 2013-01-25T12:20:49Z No. of bitstreams: 1 Oliveira.pdf: 213524 bytes, checksum: b697fae21a28a3aa51355cfb4512f2a9 (MD5) Made available in DSpace on 2013-01-25T12:20:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira.pdf: 213524 bytes, checksum: b697fae21a28a3aa51355cfb4512f2a9 (MD5) Previous issue date: 1998 The conventional thermoresistive sensor-based feedback constant temperature circuits have shown some performance limitations due to the input offset voltage of the amplifier. The dc analysis of this circuit has been presented to graphically demonstrate these limitations. Alternative feedback measurement scheme without employing the Wheatstone bridge is proposed. PI and predictive controller designs are described. Simulation results for these controllers and a practical configuration are presented.

Submitted by Jonathan Sousa de Almeida (jonathan.sousa@ufma.br) on 2022-10-24T13:55:57Z No. of bitstreams: 1 DANIELDEMATOSLUNADOSSANTOS.pdf: 10386209 bytes, checksum: e9ab4dc7a466bd6e95a79d8bf7b9870c (MD5) Made available in DSpace on 2022-10-24T13:55:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DANIELDEMATOSLUNADOSSANTOS.pdf: 10386209 bytes, checksum: e9ab4dc7a466bd6e95a79d8bf7b9870c (MD5) Previous issue date: 2022-04-05 FAPEMA In this work, a method bioinspired in the memory of the magnetic field of bees applied in a precision pollination rover is developed. The method calculates sharpening characteristics by entropy and Laplacian variance of color-segmented images in the HSV system in real time. A complementary positioning method was developed based on the extraction of area features between active markers, analyzing color, noise and vibration characteristics of the probe in time and frequency, through the lateral image of the probe. From the observed results, it can be observed that the unsupervised method does not require previous calibration of the target dimensions, histogram and distances involved in the positioning. The algorithm showed lower sensitivity in the extraction of sharpness characteristics in relation to the number of edges and greater sensitivity to the gradient, allowing unforeseen operating scenarios, even in small sharpness variations, and robust response to local, temporal and geophysical variation of magnetic declination, no need for luminosity after scanning, with two degrees of freedom of rotation. In the developed system, the scanning operation and the search for the minimum variation between the sharpness of the object and the sounding system are carried out, without variation regarding the magnetic declination, even in environments with low light after the acquisition of the frames. The system can be used in long-distance target research, crane positioning, precision agriculture, among others. From the initial results, it can be estimated that the angular alignment error is at most 1 degree. Neste trabalho é desenvolvido um método de posicionamento bioinspirado na memória das abelhas ao campo magnético terrestre, aplicado em uma plataforma robótica de polinização de exatidão, usando o método de entropia do Laplaciano. A plataforma robótica é composto de uma plataforma robótica de cinemática diferencial para deslocamento de sensores com dois motores de acionamento, quatro rodas, com um sistema de sondagem de içamento por cabo. A aplicação do método é em tempo real para o cálculo das características de nitidez por entropia e variância do Laplaciano de imagens segmentadas por cor no sistema HSV, com objetivo de rotação da plataforma em resposta à um valor ótimo encontrado. Foi desenvolvido um método complementar de posicionamento por içamento pela extração de características de área entre marcadores ativos, analisando características de cor, ruído e vibrações da sonda no tempo e na frequência, pela imagem lateral da sonda. Este método não é supervisionado e, a partir dos resultados pode-se observar que não é necessária uma calibração prévia das dimensões do alvo, histograma e distâncias envolvidas no posicionamento. O uso algoritmo promoveu um sistema com menor sensibilidade na extração das características de nitidez em relação ao número de arestas, e maior sensibilidade ao gradiente em relação ao método de variância de Laplaciano. O funcionamento da plataforma foi realizada em cenários de operação imprevistos, mesmo em pequenas variações de nitidez e resposta robusta à variação local, temporal e geofísica da declinação magnética, não necessitando de luminosidade após escaneamento, com dois graus de liberdade de rotação, o sistema de içamento da sonda e o sistema de rotação da plataforma. No sistema desenvolvido foi realizada a operação de varredura e busca da variação mínima entre a nitidez do objeto e o sistema de sondagem, sem variação quanto a declinação magnética, mesmo em ambientes com baixa luminosidade após a aquisição dos frames. O sistema pode ser utilizado em pesquisa de alvo a longa distância, posicionamento de guindastes, agricultura de precisão, etc. A partir dos resultados iniciais encontrou-se um erro angular de alinhamento máximo de 1 grau.

Submitted by Sheila MONTEIRO (sheila.monteiro@ufma.br) on 2019-08-01T12:15:10Z No. of bitstreams: 1 GEIZA-MENDONÇA.pdf: 3617065 bytes, checksum: b1595effa6b3686c3c95d5844fc7d9a0 (MD5) Made available in DSpace on 2019-08-01T12:15:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GEIZA-MENDONÇA.pdf: 3617065 bytes, checksum: b1595effa6b3686c3c95d5844fc7d9a0 (MD5) Previous issue date: 2019-03-28 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-Brasil - CAPES Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão - FAPEMA The compliance with the limits established in the technical norms of the environment is fundamental to guarantee the comfort and health of the occupants. Environments that do not meet normative specifications can cause discomfort, malaise, lack of concentration, among other diseases. In this context, this dissertation presents the formulation of intelligent models for monitoring the quality of the environment in accordance with Brazilian standards. The quantities evaluated are temperature, humidity, light, carbon dioxide, noise and dust. The proposed methodology consists of three models. In the first model, the membership functions based on fuzzy logic determine the environmental quality index, it ranges from zero to one and indicates if the measured quantities meet the normative specifications. In the second model, the Mandani type fuzzy system monitors the quality of the environment according to the level of each magnitude. The fuzzy inference system through the set of rules determine whether the environment is little or very healthy according to the number of quantities that do not meet the normative specification. The third is the model of the sensor network that represents each component of the network and the structure used. Each sensor node is composed of a microcontroller that sends the signals acquisition of the sensors to the Internet by means of a transceiver. Cloud storage is performed through an IoT platform. The results are presented applying the functions based on fuzzy logic and the fuzzy system to the sensor network. The monitoring interfaces proposed for the laboratory environment are presented in the form of virtual meters from the developed indices. O atendimento aos limites estabelecidos nas normas técnicas do ambiente é fundamental para garantir o conforto e saúde dos ocupantes. Ambientes que não atendem as especificações normativas podem causar desconforto, mal-estar, desconcentração entre outros males. Neste contexto, esta dissertação apresenta a formulação de modelos inteligentes para monitoramento da qualidade do ambiente de acordo com as normas brasileiras. As grandezas avaliadas são temperatura, umidade, luz, dióxido de carbono, ruído e poeira. A metodologia proposta é constituída de três modelos. No primeiro modelo, as funções de pertinência baseadas na lógica fuzzy determinam o índice de qualidade ambiental, este varia de zero a um e indica se as grandezas medidas atendem as especificações normativas. No segundo modelo, o sistema fuzzy do tipo Mandani monitora a qualidade do ambiente de acordo com o nível de cada grandeza. O sistema de inferência fuzzy por meio do conjunto de regras determinam se o ambiente é pouco ou muito saudável de acordo com a quantidade de grandezas que não atendem as especificações normativas. O terceiro, é o modelo da rede de sensores que representa cada componente da rede e a estrutura utilizada. Cada nó de sensores é composto por um microcontrolador que envia as aquisições de sinais dos sensores para a Internet por meio de um transceptor. O armazenamento na nuvem é realizado por meio de uma plataforma de IoT. Os resultados são apresentados aplicando as funções baseadas em lógica fuzzy e o sistema fuzzy à rede de sensores. As interfaces de monitoramento propostas para o ambiente de laboratório são apresentadas na forma de medidores virtuais a partir dos índices desenvolvidos.

A medição de radiação térmica incidente, entre elas as radiações infravermelho e solar, tem diversas aplicações e demanda crescente. Na medição de radiação infravermelho (IR) os microbolômetros resistivos são os sensores mais utilizados, sendo aplicados em sistemas complexos de detecção e imagens térmicas. Algumas pesquisas buscam aumentar a sensiblidade dos sistemas de detecção IR, assim como integrar novas funções, como a conversão analógico-digital, junto aos sensores. A medição de radiação solar tem como principais aplicações a meteorologia, as plantas de energia fotovoltaica e estudos para agricultura, sendo o principal instrumento utilizado o piranômetro. Os sensores termoresistivos vêm sendo utilizados para medição de temperatura, velocidade e direção de fluidos e radiação. Em diversas arquiteturas o sensor opera em malha-fechada, com o objetivo de aumentar a sensibilidade, diminuir o tempo de resposta ou linearizar a resposta dos sistemas. Entre os circuitos mais utilizados estão a ponte de Wheatstone realimentada, os sistemas de controle, a realimentação com acoplamento capacitivo e os moduladores Sigma-Delta térmicos. O modulador Sigma-Delta Térmico (Σ∆T) é um método de medição em malha-fechada onde o elemento sensor executa parte das funções da modulação Σ∆ no domínio térmico. Neste trabalho de tese é proposta uma nova arquitetura para medição de radiação incidente usando o modulador Σ∆T e sensores termoresistivos, na qual a faixa de operação do modulador é automaticamente ajustada para ser igual a faixa de radiação térmica. A arquitetura proposta é comparada a uma anterior, que usa o mesmo circuito porém com a faixa de operação fixa, abrangendo toda a faixa de temperatura ambiente. O circuito proposto é validado experimentalmente com um piranômetro comercial como referência. A principal vantagem do Σ∆T com auto-ajuste de faixa de operação é ter sensibilidade e relação sinal-ruído independentes da faixa de temperatura ambiente. Os resultados experimentais para faixa de temperatura ambiente de 45 ◦C mostram um ganho de relação sinal-ruído de 13 dB sobre a arquitetura considerada estado da arte. The incident thermal radiation measurement, including infrared and solar radiation, has several applications and increasing demand. In the infrared (IR) radiation measurement, resistive microbolometers are the most used sensors, being applied in complex thermal imaging and detection systems. Some researches aim to increase the sensitivity of IR detection systems, as well as to integrate new functions such as analog-to-digital conversion, together with sensors. The measurement of solar radiation has as main applications the meteorology, photovoltaic plants and studies for agriculture, being the pyranometer the most used instrument. Thermoresistive sensors have been used to measure temperature, fluid speed and direction and radiation. In several architectures the sensor operates in closed loop, increasing the sensitivity, decreasing the response time and linearizing the system‘s response. The most used closed-loop architectures are the Wheatstone feedback bridge, control systems, capacitive coupling feedback and Thermal Sigma-Delta Modulator (TΣ∆M). TΣ∆M is a closed-loop measurement approach where the sensing element performs part of the Σ∆ modulation in the thermal domain. A new architecture is proposed in this work for measuring thermal incident radiation using TΣ∆M and thermoresistive sensors, where the modulator input range is automatically adjusted to fit the complete thermal radiation range. The proposed architecture is compared with a similar one, which uses the same transducer interface circuit but without range adjustment, and is validated experimentally with a reference pyranometer. The proposed architecture has the main advantage of presenting a signal-to-noise ratio, and sensitivity, which are independent of the ambient temperature range definition. Experimental results for ambient temperature range of 45 ◦C show a signal-to-noise ratio gain of 13 dB over the state of the art architecture.

Submitted by Daniella Santos (daniella.santos@ufma.br) on 2018-04-04T12:20:22Z No. of bitstreams: 1 EvandroMartins.pdf: 5636744 bytes, checksum: 047311d3adc1903b652de8f68b9d81bb (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-04T12:20:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EvandroMartins.pdf: 5636744 bytes, checksum: 047311d3adc1903b652de8f68b9d81bb (MD5) Previous issue date: 2018-03-27 CAPES Many users with impaired mobility are unable to safely operate a motorized wheelchair without harming themselves and/or others due to parametric system variations, such as changing the center of mass of the system or changes in the physical road conditions in which it travels. In order to contribute to attenuate the problem of mobility, this dissertation has as main objective to present development of a methodology for the design of dynamic controllers for motorized wheelchairs. Specifically, two proposals are presented, which are based on proportional, integral and derivative (PID) controller tuning models, with optimality and adaptability properties. These properties are entered into the PID controllers through the machine learning, optimal and adaptive control approaches. The first proposal is related to the optimality property, the controller design is based on s-plane models that are customized to state-space form for linear quadratic regulator design (LQR) application, such models are exclusively developed for PID controllers tuning. Thus, the controller must deal not only with conventional performance metrics, but also must meet its operating costs. The second proposal associates the adaptive properties to the PID controller based on Artificial Neural Networks (ANN) theory, to solve problems related to the parametric system variations, since a conventional PID control algorithm does not respond well to the process disturbances. The tuning proposals are evaluated in mathematical wheelchair model in two situations. In the first, the reference signal adopted is a linear trajectory and the second case is a circular trajectory. The tests present satisfactory results. Muitos usuários que possuem a mobilidade prejudicada não conseguem operar uma cadeira de rodas motorizada com segurança, sem prejudicar a si mesmos e/ou outros por conta de variações no sistema, como por exemplo alteração do centro de massa do sistema ou alterações nas condições físicas da via a qual trafega. Tendo em vista contribuir para atenuar o problema de mobilidade, esta dissertação tem como principal objetivo apresentar o desenvolvimento de uma metodologia para projeto de controladores dinâmicos para cadeira de rodas motorizadas. Especificamente, duas propostas são apresentadas, que se baseiam em modelos para sintonia de controladores proporcional, integral e derivativo (PID), com propriedades de otimalidade e adaptabilidade. Estas propriedades são inseridas nos controladores PID por meio das abordagens de aprendizado de máquina, controles ótimo e adaptativo. A primeira proposta é relacionada com a propriedade de otimalidade, em que o projeto do controlador baseia-se em modelos no plano-s que são customizados para forma em espaço de estados para aplicação do projeto linear quadrático (LQR). Os referidos modelos são exclusivamente desenvolvidos para sintonia de controladores PID. Desta forma, o controlador deve lidar não só com as métricas convencionais de desempenho, mas também devem atender os seus custos operacionais. A segunda proposta associa as propriedades de adaptabilidade ao controlador PID baseado na teoria Redes Neuronais Artificiais (RNA), para resolver problemas vinculados às variações paramétricas do sistema, visto que um algoritmo de controle do tipo PID convencional não responde bem aos distúrbios do processo. As propostas de sintonia são avaliadas em modelo matemático da cadeira de rodas em duas situações. Na primeira, o sinal de referência adotado é uma trajetória linear e o segundo caso é uma trajetória circular, os testes apresentam resultados satisfatórios.

Submitted by Daniella Santos (daniella.santos@ufma.br) on 2018-04-09T15:56:46Z No. of bitstreams: 1 DanielSantos.pdf: 5920451 bytes, checksum: 2a6ee6310fbd4512680c98821375a2eb (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-09T15:56:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanielSantos.pdf: 5920451 bytes, checksum: 2a6ee6310fbd4512680c98821375a2eb (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 CAPES Convolutional Neural Networks (CNN) has been successfully used for positioning operations on standalone platforms, for environments whose scenario complexity and image pre-processing capabilities are decisive factors for the success of the classification (repositioning attitudes). The objective of the present study is to develop an autonomous approximation system with the base classification of images by a CNN. The results show the superior CNN (accuracy 82%) to a method that uses Decision threshold and Markers (accuracy 51.8%), developed an initial test of the approach system. For the generation of the database based on the virtual model and its insertion different operating scenarios was used an image processing technique characterized as \Background Subtraction", where from a control threshold, the desired object) was extracted from the \Background"(pixels of the scenario), and later inserted in another \Background" (pixels related to the desired scenario), associated with the angle values of the respective model. The final results obtained include a tool for generating a database (applied to machine learning methods) and automating the repositioning process. As Redes Neuronais Convolucionais (do inglês Convolutional Neural NetworksCNN ) têm sido utilizadas com sucesso para operações de alinhamento em plataformas autônomas, para ambientes cuja complexidade do cenário e os recursos de pré-processamento da imagem são fatores decisivos para o sucesso da classificação (atitudes de reposicionamento). O objetivo do presente estudo é desenvolver um sistema de aproximação autônomo com base na classificação de imagens por uma CNN. Os resultados obtidos mostram a CNN superior (Acurácia 82%) a um método que utiliza Limiar de Decisão e Marcadores (Acurácia 51,8%), desenvolvido para teste inicial do sistema de aproximação. A utilização da Rede Convolucional também implicou no desenvolvimento de uma ferramenta de geração do banco de dados em diferentes cenários nos quais foram gerados tanto sobre o modelo virtual do sistema mecânico, como sobre o modelo físico. Para a geração do banco de dados com base no modelo virtual e sua inserção diferentes cenários de operação foi utilizada uma técnica de processamento de imagem caracterizada como \Background Subtraction", onde a partir de um limiar de controle, o objeto desejado (sistema de sondagem) foi extraído do \Background"(píxeis do cenário), sendo posteriormente inserido em outro \Background"(píxeis referentes ao cenário desejado), associado aos valores de ângulo do respectivo modelo. Na geração do banco de dados com o modelo físico foram utilizados sensores para aquisição de imagens e valores de ângulo de inclinação do sistema de sondagem. Os resultados finais obtidos contemplam uma ferramenta para geração de um banco de dados (aplicados `a métodos de aprendizagem de máquina), e automatização do processo de reposicionamento.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-05-23T00:02:18Z No. of bitstreams: 1 VANDERSON DE LIMA REIS – TESE (PPGEE) 2017.pdf: 6102324 bytes, checksum: 3f5467799d6127fee0e2bce02ef9d841 (MD5) Made available in DSpace on 2018-05-23T00:02:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VANDERSON DE LIMA REIS – TESE (PPGEE) 2017.pdf: 6102324 bytes, checksum: 3f5467799d6127fee0e2bce02ef9d841 (MD5) Previous issue date: 2017-04-20 Capes Nos conversores Analógicos Digitais (ADC) com frequência de conversão baseada no Teorema de Nyquist, o parâmetro básico para orientar a aquisição é a largura de banda do sinal. O tratamento da informação e a remoção da redundância são realizados após a representação digital obtida do sinal. A Amostragem Compressiva foi proposta como uma técnica de digitalização que explora a esparsidade do sinal em um determinado domínio, para capturar apenas seu conteúdo de informação, com uma taxa que pode ser menor do que a preconizada pelo Teorema de Nyquist. As arquiteturas em hardware para implementar a Amostragem Compressiva são chamadas de Conversores Analógicos para Informação (AIC). Os AIC propostos na bibliografia exploram a esparsidade do sinal em um determinado domínio, e por isso cada arquitetura é especifica para uma classe de sinais. Nesta tese propõe-se um AIC configurável, baseado em arquiteturas conhecidas, capaz de adquirir sinais de várias classes, alterando seus parâmetros de configuração. No trabalho desenvolveu-se um modelo computacional, que permite analisar o comportamento dinâmico do AIC, e dos parâmetros de hardware propostos, bem como foi feita a implementação física da arquitetura proposta. Verificou-se a adaptabilidade dessa arquitetura a partir dos resultados obtidos, pois foi possível fazer a aquisição de mais de uma classe de sinais. In analog-to-digital converters (ADC) based on Nyquist Theorem, the basic parameter to guide acquisition is the bandwidth of the signal. The information processing and redundancy removal are performed after the digital representation obtained from the signal. Compressed Sensing was proposed as a digitalization technique that exploits the sparsity of the signal in a given domain to capture only its information content, at a rate that may be lower than that advocated by the Nyquist Theorem. The hardware architectures to implement Compressed Sensing are called Analog to Information Converters (AIC). The AICs proposed in the bibliography exploit the sparsity of the signal in a given domain, and therefore each architecture is specific for a class of signals. This thesis proposes a configurable AIC, based on known architectures, capable of acquiring signals from several classes, changing its configuration parameters. A computational model was developed to analyze the dynamic behavior of AIC and proposed hardware parameters, as well as the physical implementation of the proposed architecture. It was verified the adaptability of the proposed architecture from the obtained results, since it was possible to perform the acquisition of more than one class of signals.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-17T16:49:57Z No. of bitstreams: 1 RENATA GARCIA DUTRA DE OLIVEIRA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 2837305 bytes, checksum: 244c93af337ec0f89cf4eb7ae057d905 (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-17T16:49:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RENATA GARCIA DUTRA DE OLIVEIRA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 2837305 bytes, checksum: 244c93af337ec0f89cf4eb7ae057d905 (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 Capes A análise da variação de temperatura ao longo do isolador, por meio da termografia, pode consistir em um dos métodos mais eficazes de avaliação de isoladores em serviço, pois considera o efeito combinado da poluição, do estresse elétrico, defeitos internos e das condições ambientais. No entanto, analisar apenas de modo visual imagens termográficas é difícil e, muitas vezes, apenas os engenheiros especializados são capazes de fazer julgamentos corretos. Neste trabalho foi desenvolvida uma técnica para análise de imagens termográficas baseada em expansão não-linear de sinais, equalização de histogramas e análise de componentes principais com o objetivo de auxiliar no diagnóstico do nível de degradação de isoladores poliméricos. O processamento digital das imagens termográficas permitiu a obtenção dos valores de temperatura que indicam o comportamento térmico dos isoladores sob inspeção. Ensaios em laboratório foram realizados com isoladores poliméricos de 230 kV, com diferentes níveis de degradação, com a finalidade de captar imagens utilizando uma câmera de detecção de radiação infravermelha. Os resultados evidenciam a eficiência da metodologia desenvolvida, atuando de forma semiautomática no processamento digital de imagens termográficas, para obtenção do perfil térmico dos isoladores inspecionados. Com base nos produtos do processamento digital das imagens termográficas, tem-se uma melhor avaliação dos níveis de degradação em que se encontram os isoladores, além de auxiliar de forma eficiente a tomada de decisão para a classificação dos seus estados operacionais. The analysis of the temperature variation along the insulator through thermography can be one of the most effective methods of evaluating insulators in service, for it considers the combined effect of pollution, electrical stress, internal defects and environmental conditions. However, analyses based only on visual inspection of images are not enough. In fact, only specialized engineers are able to make correct judgments. In this work a computational routine was developed, based on the digital image processing. The routine utilizes the signal nonlinear expansion technique, histogram equalization and principal component analysis. The digital processing of the thermographic images is used to obtain the temperature values that indicate the thermal behavior of the insulators under inspection. Laboratory tests were performed with 230 kV polymeric insulators with different levels of degradation in order to capture images using an infrared radiation detection camera. The results demonstrate the efficiency of the digital thermographic imaging technique to obtain the thermal profile of the insulators inspected. Based on the products of the digital processing of the thermographic images, we have a better evaluation of the degradation levels of the insulators, besides efficiently support to the classification of the operational states of the insulators.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-25T17:58:53Z No. of bitstreams: 1 GABRIEL VIDAL NEGREIROS BEZERRA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 5032226 bytes, checksum: 900940f480110db5450f19583af7d19d (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-25T17:58:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GABRIEL VIDAL NEGREIROS BEZERRA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 5032226 bytes, checksum: 900940f480110db5450f19583af7d19d (MD5) Previous issue date: 2017-03-30 CNPq Neste trabalho é realizada uma avaliação da resposta impulsiva de aterramento com haste concretada, considerando o efeito da ionização do solo. Para isso, o aterramento foi representado e simulado utilizando uma ferramenta computacional de simulação em três dimensões por meio do método dos elementos finitos. A representação computacional, bem como a validação da mesma, foi feita tomando-se como base dados experimentais apresentados na literatura. O fenômeno da ionização do solo foi implementado ponto a ponto, utilizando o equacionamento do modelo dinâmico de ionização do solo, possibilitando que aterramentos com diferentes formatos geométricos sejam avaliados. Avaliou-se a impedância transitória de uma haste concretada padronizada para solos com diferentes resistividades. Além disso, procedeu-se com uma análise da resposta impulsiva da haste concretada para diferentes parâmetros geométricos, a saber: raio do concreto envolvente, comprimento vertical da haste concretada, comprimento vertical do concreto envolvente e profundidade da haste concretada em relação ao nível do solo. Por fim, propõem-se limites práticos e sugestões de dimensões para a haste concretada, de forma que a reposta impulsiva seja otimizada. In this research, was performed an impulsive response evaluation of concrete encased groundings, considering de soil ionization effect. In order to achive this, the grouding was represented and simulated in three dimensions using a finite element method software. The computational representation and validation were performed using experimental data presented in the literature. The soil ionization effect was implemented in a point form, allowing evaluate groudings with different geometric formats. It was studied the transient impedance of a standard concrete encased rod placed in soils with different resistivity values. Furthermore, was performed a transient response analysis for different geometric parameters of the concrete encased rod, namely: the concrete radius, the vertical length of the concrete encased rod, the vertical length of the concrete encased rod, the surrounding concrete and the depth of the concrete encased rod in relation to the soil surface. Finally, practical limits and suggested dimensions for the concrete encased rod are proposed, in order to optimize the impulse response.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2017-04-06T14:46:22Z No. of bitstreams: 1 PDF - Yang Medeiros Cardoso.pdf: 13425632 bytes, checksum: 72b354ab3844ba38f7747c1b7a2f9948 (MD5) Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2017-07-20T11:33:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Yang Medeiros Cardoso.pdf: 13425632 bytes, checksum: 72b354ab3844ba38f7747c1b7a2f9948 (MD5) Made available in DSpace on 2017-07-20T11:33:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Yang Medeiros Cardoso.pdf: 13425632 bytes, checksum: 72b354ab3844ba38f7747c1b7a2f9948 (MD5) Previous issue date: 2016-12-19 Cardiac arrest is one of the most common causes of death in the world. Among the people who can be saved from this condition, most are in Ventricular Fibrillation or Pulseless Ventricular Tachycardia. Electrical defibrillation is the simplest and most important therapy in the treatment of these patients. The Automatic External Defibrillator is the device that can be used by laypersons with a minimum of training to perform defibrillation, reducing the waiting time of the first pulse application, which directly influenciate the success rate of this therapy. This work describes a way of using the Extended Kalman Filter (FKE) to correct ECG signals used by an Automatic External Defibrillator in the decision making of the defibrillatory pulse application in patients, as well as a proposed Defibrillator model describing the aspects of its operation. A parada cardíaca é uma das causas mais comuns de morte no mundo. Dentre as pessoas que podem ser salvas dessa condição, a maioria encontra-se em Fibrilação Ventricular ou Taquicardia Ventricular sem pulso. A Desfibrilação Elétrica é a terapia mais simples e importante no tratamento desses pacientes. O Desfibrilador Externo Automático é o aparelho que pode ser utilizado por leigos com um mínimo de treinamento para efetuar a Desfibrilação, diminuindo o tempo de espera da aplicação do primeiro pulso, o que influencia diretamente na taxa de sucesso dessa terapia. Neste trabalho descreve-se uma forma de utilização do Filtro de Kalman Estendido (FKE) para corrigir sinais de ECG utilizados por um Desfibrilador Externo Automático na tomada de decisão da aplicação do pulso desfibrilatório em pacientes, bem como uma proposta modelo de Desfibrilador que descreve os aspectos principais do seu funcionamento.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-24T17:01:07Z No. of bitstreams: 1 THAÍS LUANA VIDAL DE NEGREIROS DA SILVA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2016.pdf: 1884666 bytes, checksum: afeda21236f3e2ea365c427c256b6865 (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-24T17:01:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 THAÍS LUANA VIDAL DE NEGREIROS DA SILVA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2016.pdf: 1884666 bytes, checksum: afeda21236f3e2ea365c427c256b6865 (MD5) Previous issue date: 2016-10-17 Capes Neste trabalho são apresentados estudos analíticos e simulações computacionais sobre transformadores de corrente (TC) com núcleo toroidal de material magneticamente mole como recuperadores de energia eletromagnética. A fundamentação teórica parte das leis fundamentais do eletromagnetismo derivadas das equações de Maxwell. Na obtenção dos circuitos magnéticos equivalentes foram levados em conta as forças magnetomotrizes, relutâncias e os fluxos magnéticos. Como estudo de caso, foi utilizada uma simulação computacional baseada no método dos elementos finitos para a obtenção da distribuição de indução magnética dentro do núcleo toroidal. Tal como previsto pelas expressões analíticas, verificou-se que a indução magnética distribui-se de maneira não uniforme na direção radial do núcleo. Partindo dos circuitos magnéticos, circuitos elétricos equivalentes foram deduzidos, nos quais foram representadas as resistências e as reatâncias. Simulou-se o comportamento do TC como recuperador de energia e verificou-se que o rendimento do sistema de recuperação depende do material do núcleo, da carga acoplada ao secundário do TC, do coeficiente de acoplamento entre primário e secundário e da existência ou não de entreferro no núcleo magnético. In this work an analytic and computational analysis of current transformers (CT) with soft magnetic material toroidal core used as energy harvester is presented. The theoretical approach is based on the fundamental laws of electromagnetism presented in Maxwell's equations. Magnetomotive forces, reluctance and magnetic flux were taken into account in order to obtain equivalent magnetic circuits. Using a 2D simulation tool based on finite element method, computational simulations were performed in order obtain the distribution of magnetic induction in radial direction of the toroidal core. As predicted by the analytical expressions, the magnetic induction is distributed nonuniformly in the radial direction of the core. Based on the magnetic circuits, equivalent electrical circuits were deducted, in which the resistance and reactance were represented. Based on computational simulations, it was possible to conclude that the efficiency of the TC as energy harvester varies according to the core material, to the load at its secondary terminal, to the coupling coefficient between primary and secondary and to the existence of air gap in the magnetic core.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-05-03T23:02:23Z No. of bitstreams: 1 MALONE SOARES DE CASTRO – TESE (PPGEE) 2016.pdf: 2491069 bytes, checksum: 7df9b4ab7ae6dd21788583e09701a64c (MD5) Made available in DSpace on 2018-05-03T23:02:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MALONE SOARES DE CASTRO – TESE (PPGEE) 2016.pdf: 2491069 bytes, checksum: 7df9b4ab7ae6dd21788583e09701a64c (MD5) Previous issue date: 2016-09-23 Neste trabalho, desenvolveu-se um sistema de aquisição de dados, capaz de adquirir sinais impulsivos de tensão e corrente, que são utilizados para avaliar as condições de degradação de malhas de aterramento energizadas. O sistema é formado por uma rede de sensores sem fio, capaz de adquirir sinais resultantes da injeção de impulsos de corrente de alta intensidade, em diversos pontos da malha. O sistema desenvolvido foi avaliado por meio de experimentos utilizando-se um gerador de impulsos de corrente de alta intensidade, capaz de simular sinais de descargas atmosféricas. Nos experimentos, foram feitas aquisições de sinais simultaneamente com um osciloscópio e com o sistema proposto. Comparando-se os sinais adquiridos pelos dois meios, resultou em 99,9% de similaridade. Depois de comprovada a eficácia, o sistema de aquisição de dados desenvolvido foi usado na avaliação das condições operativas de um aterramento real. A partir dos resultados obtidos, observou-se que o sistema foi capaz de adquirir os dados originários da aplicação de impulsos de corrente no solo, transmiti-los usando comunicação sem fio, e realizar o processamento desses dados. O uso de uma rede de sensores sem fio diminui a influência dos efeitos eletromagnéticos, presentes em subestações elétricas, sobre os sistemas de medição. Além disso, a medição à distância proporciona maior segurança aos profissionais envolvidos. Assim, a partir dos dados adquiridos é possível se emitir uma avaliação das condições de degradação de uma malha de terra energizada, bem como, construir modelos que são úteis no planejamento e na predição de falhas do aterramento. Portanto, o sistema oferece as condições adequadas para os estudos das altas correntes, tensões e frequências e seus efeitos. In this work, it was developed a data acquisition system capable of acquiring impulsive signal of voltage and current. With these data it is possible to evaluate the degradation conditions of energized grounding grids. The system comprises a wireless sensor network, able to acquire signals resulting from injection of high intensity current impulses on different points of the grounding grid. The system developed was assessed by experiments using a high intensity current impulse generator, which is able to simulate atmospheric discharge signals. In these experiments, they were acquired signals simultaneously with an oscilloscope and with the proposed system. Comparing the signals acquired by the two forms, it resulted in 99.9% similarity. After proven effectiveness, the data acquisition system developed has been used in assessing the operating conditions of an actual grounding. From the results obtained, one can observe that the system was capable of acquiring data originating from the application of current impulses in the soil, transmit them using wireless communication, and perform processing such data. The use of a wireless sensor network reduces the influence of electromagnetic effects present in electrical substations, on the measurement systems. In addition, remote measurement provides greater security to the professionals involved. Thus, from the data acquired it is possible to issue an evaluation of degradation conditions of an energized grounding grid and build models that are useful in planning and prediction of grounding faults. Therefore, the system provides the adequate conditions for the study of high currents, voltages and frequencies and their effects.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-05-03T20:29:10Z No. of bitstreams: 1 EDDY LOPES MEDEIROS – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2016.pdf: 4164962 bytes, checksum: 98c52254eb1579055726436738744907 (MD5) Made available in DSpace on 2018-05-03T20:29:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EDDY LOPES MEDEIROS – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2016.pdf: 4164962 bytes, checksum: 98c52254eb1579055726436738744907 (MD5) Previous issue date: 2016-08-19 Este trabalho tem como objetivo desenvolver um sistema de aquisição de dados de grandezas elétricas que seja adaptável para monitoramento e determinação de diversos parâmetros utilizados nos sistemas elétricos. Como uma forma de validação da adaptabilidade do dispositivo, neste trabalho é proposto um medidor de qualidade de energia trifásico de baixo custo. Devido as suas características, o medidor pode ser utilizado para uso residencial ou em pequenas empresas. O dispositivo proposto utiliza as definições de potência do IEEE Standard 1459-2010, além disso faz o cálculo das tensões e correntes eficazes, da taxa de distorção harmônica individual e total, além do fator de desequilíbrio das tensões. São apresentados resultados de simulação dos algoritmos de cálculos e resultados experimentais para a validação do medidor em diversas condições de alimentação e de carga. Os resultados são apresentados em uma página web que pode ser acessada por qualquer dispositivo com acesso à internet. Ao final do trabalho é constatado que a maior parte dos objetivos foram alcançados com sucesso, inclusive foi alcançado um baixo custo na concepção do sistema. This work aims to develop an electrical data quantity acquisition system that is adaptable for monitoring and determining several parameters used in electrical systems. To validate the device’s adaptability this paper proposes a low cost three-phase power quality meter. Due to its characteristics, the meter can be applied to residential or small businesses use. The proposed device is based on the power definitions from IEEE Standard 1459-2010. It calculates the rms voltage and current values, the total and individual harmonic distortion, besides the voltage unbalance factor. In order to evaluate algorithm of the power quality simulations results are presented and to evaluate the meter under various conditions and power loading experimental results are presented. The results are shown on a web page that can be accessed by any device with internet access. This work achieved successfully almost all the initial objectives including the low cost system’s design.

Tese de Doutoramento em Engenharia Biomédica, A comunicação oral compreende uma das mais importantes formas de interação social. O processo de aprendizado da linguagem falada depende da audição, logo, a perda total ou parcial da sensibilidade auditiva dificulta tal aspecto. Técnicas de Processamento Digital de Sinais com caráter não-invasivo são usadas para diagnóstico e apoio e melhoria da qualidade da voz dos surdos. Desse modo, este estudo tem como objetivo propor e desenvolver um sistema de análise de voz que permite ao utilizador a correção da frequência fundamental da voz por meio da realimentação visual e tátil com módulo implementado em um dispositivo programável do tipo FPGA (Field Programmable Gate Array). Os resultados apontam para o potencial de uma proposta de intervenção como medida auxiliar para substituição sensorial, sendo baseada no monitoramento e controle da fala, de modo a permitir a avaliação e remediação por meio de um recurso eletrônico, possibilitando que os indivíduos surdos obtenham um suporte adicional para aprendizado da linguagem oral. Com um prévio treinamento dos procedimentos do uso sistemático do equipamento o usuário/paciente é capaz de utilizá-lo sozinho, o que possibilita a continuidade da terapia fonoaudiológica em casa. Após a intervenção do sistema houve uma diminuição da média dos limiares da frequência fundamental medida e um controle melhor da fala, o que torna a voz mais inteligível. Assim, as possibilidades de melhorias nas habilidades comunicativas observadas neste estudo dependem da potencialidade do dispositivo em conjunto com a atuação do fonoaudiólogo frente a tais inovações, a integração das terapias com o apoio da família, o tempo de utilização e a motivação do usuário, fatores estes que colaboram para o sucesso desta abordagem., Oral communication includes one of the most important forms of social interaction. The learning process of spoken language depends on the hearing, so the total or partial loss of hearing sensitivity hinders this aspect. We used Digital Processing Techniques signs with non-invasive diagnosis to support and improve the quality of voice of the deaf. Thus, this study aims to propose and develop a voice analysis system that allows the user to correct the fundamental frequency of the voice through visual and tactile feedback with module implemented in a programmable device FPGA (Field Programmable Gate Array). The results point to the potential of an intervention proposal as an auxiliary measure for sensory substitution, and based on the monitoring and control of speech, to allow the assessment and remediation via an electronic resource, enabling deaf individuals to obtain an additional support on learning the oral language. Through prior training of the equipment of the systematic use procedures, the user/patient is able to use it by himself/herself, allowing the continuity of speech therapy at home. After the system intervention, we found a decrease in the average of the fundamental frequency measured thresholds and better control of speech, which makes a more intelligible voice. Therefore, the possibilities for improvements in communication skills observed in this study depends on the device capability in conjunction with the performance of the audiologist against such innovations, integrating therapies with the support of family, time of use and user motivation. Those factors contribute to the success of this approach., Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT)

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-21T13:58:34Z No. of bitstreams: 1 SIDNEY ACIOLE RODRIGUES - DISSERTAÇÃO PPGEE 2014..pdf: 10747994 bytes, checksum: a201eceb35c011516f93accef0c024f9 (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-21T13:58:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SIDNEY ACIOLE RODRIGUES - DISSERTAÇÃO PPGEE 2014..pdf: 10747994 bytes, checksum: a201eceb35c011516f93accef0c024f9 (MD5) Previous issue date: 2014-09 De acordo com a Administração Federal de Alimentos e Medicamentos estadunidense (Food and Drug Administration – FDA), bombas de infusão são consideradas atualmente os dispositivos médicos cuja segurança é a mais crítica, devido à natureza de suas operações e os riscos a elas associados. O projeto destes dispositivos ainda é uma questão em aberto e várias iniciativas de melhoria estão sob investigação. No entanto, as especificações de tais sistemas ainda não estão adaptadas ao estado-da-arte do desenvolvimento de sistemas arquiteturais. Por exemplo, nesta pesquisa não foi possível identificar qualquer projeto que atenda aos padrões, considerando as especificação e documentação de arquiteturas de sistemas e de software durante o processo de engenharia. Em face desta situação, nesta dissertação é apresentada a especificação funcional de uma arquitetura para bombas de infusão que pode ser realizada mediante o emprego de várias tendências tecnológicas para esses produtos, a fim de melhorar a segurança. A especificação arquitetural apresentada foi validada pelo desenvolvimento de um protótipo multicanal de uma bomba de infusão que pode ser programada utilizando dados obtidos a partir de um serviço web, usando um aplicativo de celular, como controle remoto, que permita mudar os parâmetros de infusão de acordo com dados da prescrição médica. Assim, a principal contribuição deste trabalho pode ser apresentada como uma arquitetura distribuída para esse tipo de dispositivo, permitindo a integração com registros eletrônicos de saúde para o domínio de sistemas embarcados que implicam em redução de erros durante a atividade de programação. According to the Food and Drug Administration - FDA, infusion pumps are currently considered the most safety-critical medical device due to the nature of their operations and associated risks. Design of these devices is still an open question and several improvement initiatives are under research. However, the released specifications of such systems are not yet adapted to the current state-of-art systems architectural developments. For example, in this work, we could not identify any project meeting the patterns of views and viewpoints for specification and documentation of system and software architectures during the engineering process. Due to this, this dissertation proposes a functional specification of an architecture for infusion pumps that can be realized through several technological trends for these products in order to improve safety. The presented architectural specification was validated by the development of a multichannel prototype of an infusion pump that can be programmed through data retrieved from a web service using a mobile application as a remote control and changing the infusion parameters according to medical prescription. Thus, the main contribution of this paper can be presented as a distributed architecture for this sort of device, allowing early integration with Electronic Health Records for the embedded systems domain implying in risk reductions during the programming activity.