Defesa de Dissertação de Mestrado – Christiano Freire Barbosa – 16/05/2018

16/05/2018 17:19
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno(a) Christiano Freire Barbosa
Orientador Prof. Rômulo Silva de Oliveira, Dr. – DAS/UFSC
Data 16/05/2018 (quarta-feira) – 09h00

Sala PPGEAS II (piso inferior)
Banca Prof. Rômulo Silva de Oliveira, Dr. – Presidente  – DAS/UFSC;

Profa. Patrícia Della Méa Plentz, Dra. – INE/UFSC;

Prof. Cristian Koliver, Dr. – INE/UFSC;

Prof. Marcelo Ricardo Stemmer, Dr. – DAS/UFSC.
Título Método para Medição de Tempos em Operações UPC UA no Acesso a Dados de Tempo Real de um Sistema de Automação
Resumo: A modernização de um sistema de automação industrial pela utilização
do padrão OPC UA na comunicação entre os seus dispositivos, requer
atenção no que diz respeito aos impactos deste padrão no desempenho de
operações de acesso a dados de tempo real desse sistema. A tecnologia
OPC UA introduz uma infraestrutura de software complexa às aplicações
industriais, que pode impactar no desempenho geral da comunicação
entre seus dispositivos. Medir os tempos envolvidos nessas operações é o
caminho para avaliar a aplicabilidade da tecnologia OPC UA em sistemas
com restrições temporais flexíveis. O objetivo deste trabalho é
desenvolver um método que permita a medição de tempos envolvidos nas
operações OPC UA, no acesso a dados de tempo de real de uma variável
de processo em um sistema de automação industrial, e aplicar o método
desenvolvido em uma configuração de teste.
Defesas

Defesa de Dissertação de Mestrado – Marcelo Sousa Menegol – 13/04/2018

13/04/2018 17:18
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno(a) Marcelo Sousa Menegol
Orientador

Coorientador

 Prof. Jomi Fred Hübner, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Leandro Buss Becker, Dr. – DAS/UFSC
Data 13/04/2018 (sexta-feira) – 09h30

Sala PPGEAS II (piso inferior)
Banca Prof. Jomi Fred Hübner, Dr. – Presidente  – DAS/UFSC;

Prof. Guilherme Vianna Raffo, Dr. – UFMG;

Prof. Felippe Meneguzzi, Dr. – PUCRS;

Prof. Ubirajara Franco Moreno, Dr. – DAS/UFSC;
Título Multi-Agent Coordination Applied to UAVS
Abstract: Efforts have already been made to embed agents and agent- oriented technology into robots and other systems. For this purpose, many architectures and frameworks have been developed to allow soft- ware agents to interact properly with hardware components of theses systems. However, few proposals have evaluated a system where multiple agents are involved and require coordination. This dissertation com- pares the multi-agent systems approach, with a multi-agent-oriented programming language, against a more standard approach, with imperative programming, in the development of embedded systems that re- quire coordination. The experiments were performed using unmanned aerial vehicles (UAV) with embedded BDI agents. An agent-hardware integration middle-ware was developed to interface the software agents with the UAV’s hardware. This middle-ware was tested on a real UAV. Two experiments designed to test the coordination were performed: one simples, to test the basic functionalities of the strategy, and another more complex, simulating a cooperative search and rescue mission. These two experiments were implemented and evaluated with hardware-in-the-loop.
Defesas

Defesa de Exame de Qualificação – Seyed Jamalaldin Haddadi – 13/04/2018

13/04/2018 17:17
Defesa de Exame de Qualificação
Aluno Seyed Jamalaldin Haddadi
Orientador Prof. Eugênio de Bona Castelan Neto, Dr. – DAS/UFSC
Data

Local

 13/04/2018  13h30  (sexta-feira)

Sala PPGEAS II (piso superior)
  Prof. Leandro Buss Becker, Dr. – DAS/UFSC (presidente)

Prof. Guilherme Vianna Raffo,  Dr. – UFMG

Prof. Henrique Simas, Dr. – EMC/UFSC

Prof. Fábio Luis Baldissera, Dr. – DAS/UFSC (suplente)
Título

 

 Pose Estimation and Indoor Navigation of Quad Rotors using ORB-SLAM
Abstract: This study addresses the problem of pose estimation with accuracy for Low-Cost Quadrotor using visual odometry and sensor data fusion and also its use for making autonomous indoor navigation in a known GPS-denied environment. For pose estimation, two kinds of modules are employed: i) a Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) system with Oriented Fast and rotated BRIEF (ORB) features, also known as ORB_SLAM; and ii) an Extended Kalamn Filter (EKF) that is applied for combining the obtained pose from ORB_SLAM and Inertial Measurement Unit (IMU). Since the SLAM process is done by the frontal monocular camera of Quadrotor, developing scale estimation in order to calculate the scale of map with minimum error is necessary. In the present stage of this work, a proportional Integral Derivative (PID) controller law is utilized to conduct the maneuver of robot. Also to perform the practical experiments, measured data are sent via Wi-Fi to a ground station in order to perform the data processing. To show the performance of the proposed algorithm, two experiments are carried out using an AR-Drone 2.0 quadrotor. The first one is position holding that shows the robustness of estimated position of system in hovering situation after take-off and the second one is an indoor trajectory tracking that illustrates the difference between real position and estimated position.  The goal of this study is to show the validity of the present work and also showing some of its drawbacks and challenges to overcome.
Defesas

Defesa de Dissertação de Mestrado – Leonardo Gobbi Lopez – 28/03/2018

28/03/2018 17:17
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno(a) Leonardo Gobbi Lopez
Orientador Prof. Julio Elias Normey-Rico, Dr. – DAS/UFSC
Data 28/03/2018 (quarta-feira) – 13h30

Sala PPGEAS II (piso inferior)
Banca Prof. Julio Elias Normey-Rico, Dr. – Presidente  – DAS/UFSC;

Prof. Marcelo Lobo, Dr. – EEL/UFSC;

Prof. Marcelo de Lellis Costa de Oliveira, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Paulo Costa Mendes, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Alexandre Trofino Neto, Dr. – DAS/UFSC (suplente).
Título Practical Nonlinear Model Predictive Control of a 5 MW Wind Turbine
Abstract: The device that harvests energy from the wind is called wind turbine. It is a growing market for renewable energy being the one that must grew in recent years. In search of better efficiency control algorithms have been sought to obtain higher energy conversion to electric and less fatigue to the wind turbine’s tower. Model Predictive Controllers (MPC) have shown benefits when implemented in a wind turbine, therefore a novel predictive technique called Practical Nonlinear Predictive Controller (PNMPC) is used in this work to be a middle ground from linear and nonlinear predictive controllers. The turbine controlled in this work is the NREL 5 MW onshore wind turbine using the FAST simulator with MATLAB / Simulinktextregistered. The PNMPC algorithm uses similar ideas as Generalized Predictive Controller (GPC) and Dynamic Matrix Controller (DMC), but uses an internal model linearization at each sampling time around the present operational point. To apply the PNMPC in the wind turbine a mathematical model, wind estimator and a Luenberger observer were implemented and showed good results. All peculiarities of the wind turbine are addressed as well as the controller details. The PNMPC’s performance is compared to a baseline controller and other PNMPC’s variations. The baseline controller outperformed the PNMPC for low wind speeds, but it was inferior in high wind speeds scenarios. In high winds the PNMPC kept a tighter electric power capture with less fatigue loads to the tower.
Defesas

Defesa de Dissertação de Mestrado – Thaise Poerschke Damo – 28/03/2018

28/03/2018 17:16
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluna Thaise Poerschke Damo
Orientador Prof. Leandro Buss Becker, Dr. – DAS/UFSC
Data 28/03/2018 (quarta-feira) – 08h00

Sala PPGEAS I (piso superior)
Banca Prof. Leandro Buss Becker, Dr. – Presidente  – DAS/UFSC;

Prof. Fábio Paulo Basso, Dr. – UNIPAMPA;

Prof. Jean-Marie Alexandre Farines, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Ricardo José Rabelo, Dr. – DAS/UFSC.
Título Engenharia baseada em Modelos para Aplicações de Simulação, Controle e Operação de Plantas na Indústria Petroquímica
Resumo: Este trabalho apresenta uma proposta de infraestrutura MDE (Model-Driven Engineering) para desenvolvimento de aplicações de operação, controle e simulação na indústria petroquímica, mais especificamente no domínio da definição de classes de equipamentos de plantas industriais. A infraestrutura é composta por três metamodelos em dois níveis de abstração (independente e dependentes da plataforma alvo na qual será implementada a aplicação) e os mapeamentos necessários para transformar automaticamente o sistema modelado no mais alto nível de abstração para um modelo específico de plataforma e a seguir gerar de maneira automática o código-fonte da aplicação para ser utilizado na implementação na plataforma definida. São suportadas duas plataformas de software: o MPA, para aplicações de operação, automação e controle de processos industriais; e o EMSO, para simulação de processos petroquímicos. Uma revisão das tecnologias utilizadas e dos trabalhos deste domínio encontrados na literatura foi feita. Um estudo de caso envolvendo a modelagem de um sistema de compressão de uma plataforma de produção de petróleo é apresentado. Tal estudo serve para ilustrar o uso das soluções propostas, bem como para permitir uma para análise sistemática da proposta em termos das características desejadas para uma infraestrutura MDE.
Defesas

Defesa de Dissertação de Mestrado – Tiago Pinheiro dos Santos – 26/03/2018

26/03/2018 17:16
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Tiago Pinheiro dos Santos
Orientador

Coorientador

 Prof. Marcelo Ricardo Stemmer, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Jorge Henrique Busatto Casagrande, Dr. – IFSC
Data 26/03/2018 (segunda-feira) – 09h00

Sala PPGEAS II (piso inferior)
Banca Prof. Marcelo Ricardo Stemmer, Dr. – Presidente  – DAS/UFSC;

Prof. Maurício Edgar Stivanello, Dr. – IFSC;

Prof. Mário Lúcio Roloff, Dr. – IFC;

Prof. Tiago Loureiro Figaro da Costa Pinto, Dr. – EMC/UFSC.
Título Rastreamento de Múltiplos Objetos em Cenas de Videovigilângia com uso de Filtro de Kalman e Descritores Locais
Resumo: Os sistemas de videomonitoramento têm exercido um papel importante na redução da criminalidade, o que torna esses sistemas atrativos para o mercado. O aumento da demanda por sistemas de CFTV (circuitos fechados de televisão) e a necessidade de melhorar a qualidade do trabalho na vigilância têm impulsionado pesquisadores da área de visão computacional a desenvolver sistemas de videovigilância inteligentes que são capazes de alertar os vigias sobre possíveis ações antissociais no ambiente monitorado. Uma etapa essencial para se criar um sistema desses é o rastreamento de objetos, que é um assunto estudado a mais de 60 anos e ainda motiva pesquisadores a desenvolver métodos e heurísticas criativas para acercar o problema de rastreamento em aplicações específicas. Este trabalho propõe dois rastreadores de múltiplos alvos voltados para aplicações de videovigilância que utilizam técnicas populares no estado da arte, como a extração de plano de fundo (usando ViBe), filtro de Kalman e descritores locais (FREAK), que são úteis para distinguir um alvo de outro e inferir posições dos mesmos. Esta dissertação aborda os principais tópicos de um rastreador e algumas das soluções encontradas na literatura para este tipo de problema. Os rastreadores apresentaram resultados satisfatórios e competitivos para com alguns algoritmos do estado da arte em sequencias de vídeo específicas.
Defesas

Defesa de Dissertação de Mestrado – Renan Goulart Heinzen – 22/03/2018

22/03/2018 17:15
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Renan Goulart Heinzen
Orientador Prof. Alexandre Trofino Neto, Dr. – DAS/UFSC
Data 22/03/2018 (quinta-feira) – 14h00

Sala PPGEAS II (piso inferior)
Banca Prof. Alexandre Trofino Neto, Dr. – Presidente  – DAS/UFSC;

Prof. Roger Walz, Dr. – DCM/UFSC;

Prof. Jefferson Luiz Brum Marques, Dr. – IEB/UFSC;

Prof. Marcelo Ricardo Stemmer, Dr. – DAS/UFSC.
Título Classificação de Estados de Estresse Mental através da Variabilidade Cardíaca
Resumo: Considerado pela OMS como uma epidemia, o estresse mental é definido como uma resposta natural do corpo a estímulos externos, sendo benéfico até certos níveis. No entanto, períodos prolongados altos níveis de stress podem causar complicações, como um aumento no risco de infarto, impotência ou até mesmo depressão. Por ter um aumento constante de casos desse estresse em tempo real é valiosíssima, podendo ser utilizada pelo usuário como um alarme de estresse elevado por um período considerado prejudicial. Dentro desse contexto, este trabalho apresenta uma metodologia para a identificação de níveis de estresse através da variabilidade cardíaca (HRV), justificado pela interação entre sistema nervoso autônomo (SNA) e atividade elétrica cardíaca. Através de análises temporais, frequenciais e não-lineares, essa metodologia proposta considera a dinâmica dos parâmetros extraídos para construir uma matriz de parâmetros evoluindo temporalmente e a seguir fornecer essa informação a um classificador. Neste trabalho foram utilizadas duas abordagens de classificadores, o clássico SVM (Suport Vector Machine) e métricas de Riemann aplicadas a matrizes de covariância construídas a partir da dinâmica das análises. Testes foram realizados em cima de uma base de dados aberta, da qual foram selecionados 54 eventos em 9 sujeitos, classificados entre níveis baixo, médio e alto de estresse. O resultado final dessa metodologia é comparado com a abordagem clássica, que não leva em consideração a dinâmica dos parâmetros, através da acurácia, métrica utilizada por trabalhos com o mesmo fim. As melhores configurações obtiveram acurácias de 86% e 82% através de métricas de Riemann e SVM, respectivamente, comparado com a abordagem clássica que obteve uma acurácia de 75% para o mesmo conjunto de dados. Esses resultados demonstram que a dinâmica das análises de variabilidade pode ser utilizada como mais informação para a tomada de decisão dos classificadores ao identificar níveis de estresse mental a partir de sinais de HRV.
Defesas

Defesa de Dissertação de Mestrado – Jéssica Aquino Chaves – 02/03/2018

02/03/2018 17:14
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluna Jéssica Aquino Chaves
Orientador Prof. Rodrigo Castelan Carlson, Dr. – DAS/UFSC
Data 02/03/2018 (sexta-feira) – 14h00

Sala PPGEAS I (piso superior)
Banca Prof. Rodrigo Castelan Carlson, Dr. – Presidente  – DAS/UFSC;

Prof. Hector Bessa Silveira, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Marcelo de Lellis Costa de Oliveira, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Werner Kraus Junior, Dr. – DAS/UFSC.
Título Controle do Fluxo Principal em Rodovias por Meio de Veículos Cooperativos equipados com Controle Adaptativo de Cruzeiro
Resumo: O Controle do Fluxo Principal (CFP) em rodovias é um método de controle de tráfego que regula o fluxo de tráfego a montante de um gargalo a fim de maximizar o escoamento do tráfego. Utilizando Limites Variáveis de Velocidade (LVV) como atuador do CFP, é analisada a influência de diferentes taxas de penetração de veículos cooperativos no tráfego. Os veículos cooperativos foram equipados com Controle Adaptativo de Cruzeiro e recebem a informação de LVV da via. Simulações microscópicas mostraram que o aumento da taxa de penetração contribuiu para melhorar o desempenho. Em cenários cuja taxa de penetração é de 10%, houve uma melhoria do desempenho em 25%. A presença de mais de 50% de veículos cooperativos tem um efeito positivo nas condições de tráfego, tornando o controle externo desnecessário. Porém, é necessária uma estratégia auxiliar para facilitar a inserção dos veículos ao fluxo principal.
Defesas

Defesa de Tese de Doutorado – Álvaro Serna Cantero – 26/02/2018

26/02/2018 17:12
Defesa de Tese de Doutorado
Aluno Álvaro Serna Cantero
Orientador

Orientador

 Prof. Julio Elias Normey-Rico, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Fernando Juan Tadeo Rico, Dr. – UVA/Espanha
Data

Local

 26/02/2018  08h00   (segunda-feira)

Sala PPGEAS I (piso superior)
  Prof. Julio Elias Normey-Rico, Dr. – DAS/UFSC (orientador)

Prof. Carlos Bordons Alba,  Dr. – ISA/Universidad de Sevilla

Prof. Daniel Ferreira Coutinho, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Jorge Otávio Trierweiler, Dr. – ENQ/UFRGS
Título

 

 Control Systems of Offshore Hydrogen Production by Renewable Energies
Abstract: This thesis deals with the design of an Energy Management Systems (SEM), based on Model Predictive Control (MPC) to balance the consumption of renewable energy by a set of electrolysis units. The energy generated at the installation is balanced by regulating the operating point of each electrolysis unit and its connections or disconnections, using an MPC based on a Mixed-Integer-Quadratic-Programming algorithm. This Predictive Control algorithm makes it possible to take into account predictions of available power and power consumption, to improve the balance and reduce the number of connections and disconnections of the devices. For this, different case studies are carried out on installations composed of wave and wind energies. Reverse osmosis is considered as an intermediate step for water production which feeds a set of electrolyzers. Validation using measured data at the target location of the installations shows the adequate operation of the proposed EMS. In addition, the thesis also presents the design of a short term system control system (seconds) coupled to the EMS for the hydrogen-based microgrid. Finally an economic study of the components of this microgrid is developed.
Defesas

Defesa de Tese de Doutorado – Daniel Costa Ramos – 23/02/2018

23/02/2018 17:12
Defesa de Tese de Doutorado
Aluno Daniel Costa Ramos
Orientador Prof. Ubirajara Franco Moreno, Dr. – DAS/UFSC
Data

Local

 23/02/2018  09h00   (sexta-feira)

Sala PPGEAS I (piso superior)
  Prof. Ubirajara Franco Moreno, Dr. – DAS/UFSC (orientador)

Prof. Luiz Affonso Henderson Guedes de Oliveira,  Dr. – DCA/UFRN

Prof. Eugênio de Bona Castelan Neto, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Carlos Barros Montez, Dr. – DAS/UFSC
Título

 

 Método para Construção e Análise de Estudos Simulados de Robôs Cooperativos e Redes de Comunicação
Resumo: O aumento do uso de robôs cooperativos móveis em uma variedade de aplicações implica em um aumento significativo na pesquisa de soluções de estratégias de controle cooperativas. Para este propósito, a simulação é uma poderosa ferramenta para testar algoritmos rapidamente, possibilitando uma quantidade maior de testes exaustivos antes de uma implementação em robôs reais. Uma maneira de melhorar a precisão de uma simulação de robótica cooperativa é incorporar elementos pertinentes a sua comunicação e cooperação, ou seja, a rede de comunicação e o controle de topologia. No entanto, elaborar e analisar um estudo simulado envolvendo vários domínios simultaneamente é uma tarefa complexa, onde necessita-se de procedimentos sistemáticos para a sua construção e de ferramentas adequadas para sua análise. A proposta desta tese é elaborar um método contendo estes procedimentos e ferramentas, de forma simples e objetiva, aplicado a este tipo de simulação. A utilização e validação do método é realizado para um conjunto de técnicas, onde é exemplificado como obter respostas aos questionamentos relacionados à interação entre controle cooperativo e redes de comunicação. Após a exposição dos estudos de caso e de suas respectivas contribuições, conclui-se que a simulação integrada é capaz de fornecer informações importantes ao desenvolvedor ainda na fase de simulações e que o método se demonstra adequado para o desenvolvimento da mesma, proporcionando também uma padronização na apresentação e análise dos resultados.
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