Defesa de Dissertação de Mestrado – Gabriel Manoel da Silva – 01/11/2017

01/11/2017 17:04
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Gabriel Manoel da Silva
Orientador Prof. Leandro Buss Becker, Dr. – DAS/UFSC
Data 01/11/2017 (quarta-feira) 14h00

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

Prof. Guilherme Vianna Raffo, Dr. – DELT/UFMG;

Prof. Clovis Antônio Petry, Dr. – DAELN/IFSC;

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

Prof. Eugênio de Bona Castelan Neto, Dr. – DAS/UFSC (suplente).
Título Sistema de Gerenciamento de Energia Fotovoltaica aplicado a um Veículo Aéreo Não-Tripulado
Resumo: A obtenção de energia elétrica de fontes renováveis vem substituindo o uso de combustíveis fósseis, que são finitos e poluem. O avanço em tecnologias de semicondutores nos últimos 60 anos favorece a obtenção de energias renováveis alternativas, tais como fotovoltaica e eólica. Essas tecnologias já representam uma parcela de 6,6 % da produção na matriz energética brasileira. O uso de energia renovável, porém, não se limita apenas a rede elétrica convencional; é possível utilizar tal fonte de energia para alimentar motores que impulsionam veículos. Neste trabalho a energia fotovoltaica é aplicada em veículos aéreos não tripulados (VANTs). Em alguns casos, a energia solar capturada pode prover 100% da energia necessária para um VANT realizar uma missão, porém em outros casos a mesma é usada para aumentar seu tempo de voo. Buscando uma alternativa para aumentar a autonomia de um VANT do tipo VTOL-CP (do inglês, Vertical Take-Off and Landing Convertible Plane), em desenvolvimento no projeto ProVANT, este trabalho apresenta a hipótese da utilização de células fotovoltaicas nas asas e fuselagem da aeronave para obtenção de energia elétrica. Com essa finalidade, é proposto um sistema de gerenciamento de energia fotovoltaica, que tem por objetivo captar a energia solar durante o voo utilizando células fotovoltaicas, processá-la com um conversor de corrente contínua do tipo boost de três níveis e um algoritmo rastreador do ponto de máxima potência, fornecer essa energia ao barramento de alimentação da aeronave e estimar o estado de carga do banco de baterias. Para tal, é analisado, projetado e experimentado cada componente do sistema. Com os resultados experimentais deste trabalho e de dados de consumo, obtidos por simulação do VTOL-CP, é estimado o aumento de autonomia a fim de validar a hipótese inicial.
Defesas

Defesa de Exame de Qualificação – Renê da Rosa Oliveira – 29/09/2017

29/09/2017 17:03
Defesa de Exame de Qualificação
Aluno Renê da Rosa Oliveira
Orientador Prof. Carlos Barros Montez, Dr. – DAS/UFSC
Data

Local

 29/09/2017  09h00   (sexta-feira)

Sala PPGEAS II (piso inferior)
  Prof. Rodrigo Castelan Carlson, Dr. – DAS/UFSC (presidente)

Prof. Antonio Alfredo Ferreira Loureiro,  Dr. – DCC/UFMG

Prof. Cesar Albenes Seferino, Dr. – UNIVALI
Título

 

 Uma Abordagem baseada em Controle Consensual e Comunicação Confiável para Pelotões Veiculares
Resumo: Os veículos modernos estão se tornando mais inteligentes graças ao contínuo desenvolvimento de novos Sistemas Avançados de Assistência à Condução, os quais permitem, por exemplo, detectar obstáculos na via. No entanto, em geral, as atuais tecnologias e sistemas de assistência não são cooperativos. Por esta razão, a comunidade cientifica busca projetar aplicações veiculares baseadas em pelotões (platoons), nos quais a segurança e problemas de congestionamento de tráfego são abordados através da coordenação cooperativa e autônoma de veículos. A ideia básica é formar pelotões otimizados de veículos, onde o primeiro veículo conduz o pelotão, enquanto os outros o seguem de forma autônoma a uma distância próxima, sem exigir que o condutor intervenha nas ações do veículo. A introdução de pelotões nas vias permitirá a viabilização do aumento no fluxo de tráfego e na segurança, melhorando o conforto do condutor e reduzindo as emissões de CO2. Este tipo de aplicação é desafiador devido à sua natureza interdisciplinar, envolvendo teorias de controle, dinâmica dos veículos, comunicação e engenharia de tráfego. Questões como, controle longitudinal, estabilidade de corda (a qual, relaciona-se com a propagação do efeito da perturbação nos veículos que fazem parte do pelotão), controle lateral e de manobra devem ser levados em consideração quando estudamos pelotões. Devido a uma constante interação entre a lógica de controle e a topologia de comunicação, uma abordagem de co-design para o controlador e a rede/protocolos de comunicação confiável tornam-se necessários. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma nova abordagem para a formação de pelotões e avaliar sua estabilidade e propriedades dinâmicas. Nas abordagens tradicionais, as leis de controle são projetadas a partir de uma topologia fixada a priori. Acredita-se que a abordagem adequada precisa tornar o controle da topologia um parâmetro de projeto a ser explorado para reconfigurar o controlador, dependendo das necessidades e características do cenário.
Defesas

Defesa de Dissertação de Mestrado – Eduardo Fensterseifer Schmidt – 01/09/2017

01/09/2017 17:02
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Eduardo Fensterseifer Schmidt
Orientador Prof. Alexandre Trofino Neto, Dr. – DAS/UFSC
Data 01/09/2017 (quinta-feira) 14h30

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

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

Prof. Fábio Baldissera, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Marcelo de Lellis Costa de Oliveira, Dr. – PGEEC/UNIOESTE.
Título A State Estimation Strategy for Monitoring, Control and Optimization of Ariborne Wind Energy Systems
Abstract: Airborne wind energy (AWE) systems harvest wind power by exploiting the aerodynamic forces acting on lightweight suspended structures anchored to the ground by means of one or more tethers. Among other advantages, this technology is able to reach higher altitudes than conventional wind turbines, where the winds are generally stronger and more consistent, while dramatically reducing the construction and installation costs of the power plant. These characteristics allow AWE devices to be deployed virtually anywhere, and have been attracting a lot of interest from both academia and industry. However, despite the promising outlook in terms of economical feasibility, the technology is currently at an intermediate development stage, and there are still several challenges to be overcome before it can reach the market. In the last decade, the problem of control design for AWE generators has been extensively studied, and more recently the optimization of their power yield has also become a concern. Since effective solutions to these problems rely on knowledge of both system parameters and state, reliably estimating these quantities is fundamental for pushing the technology forward. In this context, this thesis presents an estimation strategy for AWE capable of obtaining in real time and from a minimum amount of data the position and velocity of the aircraft, the wind conditions at flight level, and the forces acting upon the system, which can in turn be used to determine its aerodynamic characteristics. The proposed solution is validated in a simulation environment and later tested under actual operating conditions in experiments involving a small scale prototype, with results indicating that it can indeed provide AWE systems with reliable information for the purposes of monitoring, control, and optimization. Finally, the designed estimator are shown to be easily extensible to support other configurations and to accommodate additional measurements, which is highly desirable given the level of maturity of the technology and the variety of experimental setups in use by the community.
Defesas

Defesa de Exame de Qualificação – Sidney Roberto Dias de Carvalho – 22/08/2017

22/08/2017 17:02
Defesa de Exame de Qualificação
Aluno Sidney Roberto Dias de Carvalho
Orientador Prof. Ubirajara Franco Moreno, Dr. – DAS/UFSC
Data

Local

 22/08/2017  09h00   (terça-feira)

Sala PPGEAS II (piso inferior)
  Prof. Eugênio de Bona Castelan Neto, Dr. – DAS/UFSC (presidente)

Prof. André Gustavo Scolari Conceição,  Dr. – UFBA

Prof. Adão Boava, Dr. – ENG/UFSC
Título

 

 Controle de Topologia Aplicada a Problemas de Consenso
Resumo: Cooperative tasks demand less individual effort to be solved when compared to regular ones. However, this decrease of local effort increases the communication complexity. The information sharing process is an essential and desirable feature in multi-robot systems that are employed to execute cooperative tasks. In such systems, the individuals must share information with some reliability to ensure their teammates are trying to solve parts of the same global problem. So, information cohesion is an essential key to the correct actuation of interconnected systems under cooperative strategies. Such property can be ensured when the communication reaches some configurations obtained by correctly managing the network topology. In this work, we want to manipulate the network topology of a multi-robot system composed of autonomous mobile robots in a way that the resulting topology will be fault tolerant to the dropout of other robots, and to the eventual exogenous disturbances that can happen. The considered system is fully decentralised and distributed in the sense that there is no base-station or leader in it, and the known information is local, restricted to each robot’s neighbourhood. We use algebraic graph properties and consensus theory to develop an approach that can turn any connected network into a fault tolerant one. Besides that, some studies are performed to evaluate the relationship between the epidemic description of information spreading, the frequency response of interconnected systems under consensus dynamics and the fundamental network components, such as vertices and edges. Using this information, we present some strategies to solve the problem of disturbance attenuation in consensus-based networks in a distributed way while the connectivity is ensured.
Defesas

Defesa de Exame de Qualificação – José Dolores Vergara Dietrich – 31/07/2017

31/07/2017 17:01
Defesa de Exame de Qualificação
Aluno José Dolores Vergara Dietrich
Orientador

Coorientador

Coorientador

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

Prof. Daniel Limón Marruedo, Dr.  – Universidad de Seville

Prof. Marcus Vinícius Americano da Costa Filho, Dr. – DEQ/UFBA
Data

Local

 31/07/2017  13h30   (segunda-feira)

Sala PPGEAS I (piso superior)
  Prof. Daniel Ferreira Coutinho, Dr. – DAS/UFSC (presidente)

Prof. Darci Odloak,  Dr. – POLI/USP

Prof. Aguinaldo Silveira e Silva, Dr. – EEL/UFSC

Prof. Ubirajara Franco Moreno, Dr.  – DAS/UFSC (suplente)
Título

 

 Controle Preditivo Econômico Robusto Aplicado a Sistemas de Geração de Energia Renovável
Resumo: Sistemas eficientes, sustentáveis e diversificados de geração de energia elétrica são uma preocupação crescente na maioria dos países, de tal forma que o aprimoramento dos sistemas de controle na geração e gerenciamento da energia é um tema de grande relevância no contexto econômico e social do país. Particularmente, na geração de energia elétrica utilizando fontes renováveis, destaca-se a forma como se enfrentam as incertezas que há tanto na produção quanto na demanda da energia elétrica, sendo que muitos trabalhos abordam este problema através de técnicas determinísticas. Por outro lado, métodos estocásticos têm sido pesquisados apresentando resultados promissores na captura das incertezas associadas à geração de energia utilizando fontes renováveis e configuram um tema importante a ser estudado. Entretanto, muitas propostas de MPC robusto e estocástico são provavelmente muito complexas para a implementação nas indústrias de processos, onde a maioria das aplicações é encontrada e, normalmente, incentiva-se o desenvolvimento de alternativas mais simples. Desta forma, este trabalho visa desenvolver e aplicar, com base em estratégias de controle preditivo, sistemas de controle e otimização econômica para processos de geração e gestão de energia, principalmente considerando o comportamento estocástico dos sistemas com fontes de energia renováveis.
Defesas

Defesa de Dissertação de Mestrado – Patrícia Bordignon André – 31/07/2017

31/07/2017 17:00
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluna Patrícia Bordignon André
Orientador Prof. Marcelo Ricardo Stemmer, Dr. – DAS/UFSC
Data 31/07/2017 (segunda-feira) 09h00

Sala PPGEAS II (piso inferior)
Banca Prof. Carlos Barros Montez, Dr. – Presidente  – DAS/UFSC;

Prof. Ubirajara Franco Moreno, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Werner Kraus Junior, Dr. – DAS/UFSC;

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

Prof. Marcelo Ricardo Stemmer, Dr. – DAS/UFSC (suplente).
Título Detecção e Identificação de Outliers em Redes de Sensores Sem Fio de Larga Escala
Resumo: Redes de Sensores Sem Fio (RSSFs) são utilizadas em diversas áreas para rastreamento e monitoramento de ambientes. A facilidade de implantação dessas redes, associada ao baixo custo dos nodos, incentivam a implantação e utilização das RSSFs, tanto para fins comercias, militares e industriais. Entretanto, as RSSFs de larga escala, por possuírem uma grande quantidade de nodos implantados, geram, por consequência, uma grande quantidade de dados brutos. Além disso, em virtude da própria natureza dessas redes, dados anômalos (outliers) podem ser gerados, comprometendo a confiabilidade dos dados. De forma geral, a utilização de técnicas para detecção e identificação de outliers é essencial para manter a confiabilidade dos dados para que futuras tomadas de decisões sejam realizadas. Devido às restrições de hardware dos nodos, as técnicas tradicionais de detecção e identificação de outliers geralmente não são aplicáveis às RSSFs. Sendo assim, a aplicação de técnicas de baixo custo computacional é interessante. O objetivo desse trabalho de mestrado é analisar e aplicar técnicas de detecção e identificação de outliers, de baixo custo computacional, para RSSFs de larga escala. A abordagem proposta é dividida em duas etapas: a primeira para detecção de outliers, através da aplicação de técnicas baseadas em estatísticas. A segunda etapa é dedicada à identificação de outliers, por meio da combinação de correlações espaciais e limites pré-definidos.  Para avaliação da proposta é utilizado o simulador OMNeT++/Castalia. Os resultados obtidos através das simulações mostraram que é viável a utilização de técnicas baseadas em estatísticas com baixa complexidade computacional, para a detecção e identificação de outliers em RSSF de larga escala.
Defesas

Defesa de Dissertação de Mestrado – José Alexander Dueñas Salazar – 28/07/2017

28/07/2017 17:00
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno José Alexander Dueñas Salazar
Orientador Prof. Marcelo Ricardo Stemmer, Dr.  – DAS/UFSC
Data 28/07/2017 (sexta-feira) 14h00

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

Prof. Mário Lúcio Roloff, Dr. – DAMM/IFSC;

Prof. Maurício Edgar Stivanello, Dr. – DAMM/IFSC;

Prof. Jorge Henrique Busatto Casagrande, Dr. – iFSC;
Título Reconhecimento Automático de Placas Veiculares Brasileiras em Ambientes Não Controlados
Resumo: Um dos tópicos mais importantes dentro dos Sistemas Inteligentes de Transporte (ITS, Intelligent Transport Systems) é o Reconhecimento Automático de placas veiculares (ALPR, Automatic License Plate Recognition), sendo parte fundamental em sistemas como: pedágios eletrônicos, análise de tráfego, contagem e rastreamento de veículos e monitoramento de infrações (fiscalização). O ALPR é uma combinação de diferentes módulos onde estão envolvidas técnicas de detecção de objetos, processamento de imagens e reconhecimento de padrões (Pattern recognition) e tem como principal objetivo extrair as placas de uma imagem de entrada e reconhecer os caracteres que nela se encontram. Nesse contexto, são três as fases que compõem o ALPR: localização e detecção da placa, segmentação dos caracteres e reconhecimento dos caracteres. Em cada uma dessas fases apresentam-se problemas a serem considerados, como variações nos tamanhos das placas, variação do contraste, ângulos variantes, sujeiras, diferentes tipos de letras e semelhança dos caracteres. Embora na literatura encontram-se métodos para o ALPR, muitos deles são desenvolvidos sobre bancos de imagens capturadas em ambientes controlados onde as condições de luz, contraste, ângulo e distância de captura sempre são as mesmas. A resposta desses métodos sobre imagens capturadas em ambientes urbanos, onde são apresentadas condições climáticas cambiantes e luminosidade variante (ambientes não controlados), não é boa. Assim, neste trabalho é apresentado um método para o reconhecimento de placas veiculares Brasileiras em ambientes não controlados, neste caso rodovias da cidade de São Paulo, tendo como base um banco de imagens fornecido pela empresa Brasileira Brascontrol.
Defesas

Defesa de Dissertação de Mestrado – Luan Nagel Constante – 12/07/2017

12/07/2017 16:59
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Luan Nagel Constante
Orientador

Coorientador

Coorientador

 Prof. Ricardo Alexandre R. de Moraes, Dr. – PPGEAS/UFSC

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

Prof. Gustavo Medeiros de Araújo, Dr. – UFSC/Araranguá
Data 12/07/2017 (quarta-feira) 10h00

Sala PPGEAS I (Piso Superior)
Banca Prof. Ricardo Alexandre R. de Moraes, Dr. – Presidente  – PPGEAS/UFSC;

Prof. Francisco Vasques, Dr. – Universidade do Porto;

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

Profa. Luciana Rech, Dra. – PPGCC/UFSC;

Profa. Patrícia Plentz, Dra. – PPGCC/UFSC.
Título Melhorias no Mecanismo de Associação do Padrão IEEE 802.15.4
Resumo: O uso de redes de sensores sem fio (RSSFs) está aumentando consideravelmente, por seu baixo custo de aquisição e grande diversidade de aplicações, que permitem a utilização de dezenas ou centenas de nodos. A formação de uma RSSF ocorre por meio da associação dos nodos a um coordenador PAN (Personal Area Network). Este é um processo muito importante na rede, pois os nodos só podem enviar os dados monitorados após estarem associados à rede. No padrão IEEE 802.15.4, a comunicação entre os nodos que fazem a solicitação de associação à rede e o coordenador ocorre por meio do protocolo CSMA/CA. Nesta dissertação são propostas melhorias no processo de associação através da definição adequada dos parâmetros do protocolo CSMA/CA durante a troca de mensagens do mecanismo de associação. O objetivo é reduzir o tempo gasto no processo de associação, minimizando o tempo despendido para a formação da rede. A avaliação dessas melhorias foi realizada utilizando o simulador OMNeT++/Catalia, comparando com as configurações originais do padrão IEEE 802.15.4. Os resultados demonstram que a definição adequada dos parâmetros do protocolo CSMA/CA reduz significativamente o tempo de associação.
Defesas

Defesa de Dissertação de Mestrado – Ricardo Santos da Silva – 05/07/2017

05/07/2017 16:59
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Ricardo Santos da Silva
Orientador Prof. Eduardo Camponogara, Dr. – DAS/UFSC
Data 05/07/2017 (quarta-feira) 08h30

Sala PPGEAS II (Piso Inferior)
Banca Prof. Eduardo Camponogara, Dr. – Presidente  – DAS/UFSC;

Prof. Andrés Codas Duarte, Dr. – IBM Research;

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

Prof. Rodrigo Castelan Carlson, Dr. – DAS/UFSC.
Título A Distributed Dual Algorithm for Distributed MPC of Linear Dynamic Letworks
Abstract: A linear dynamic network (LDN) is a system of interconnected subsystems that are coupled through dynamics and constraints, which can model geographically distributed systems such as urban traffic networks. For model predictive control (MPC) of LDNs, a distributed dual algorithm is proposed for optimizing control signals over a prediction horizon. While a master problem updates Lagrangian multipliers and penalty factors for the constraints, a slave problem is decomposed into a set of distributed subproblems whose variables are constrained only in sign. Under convexity assumptions, the distributed algorithm was shown to produce a sequence of iterates converging to the globally optimal solution. In an application to green-time control of an urban traffic network, the distributed algorithm yielded optimal solutions that corroborate the theoretical analysis.
Defesas

Defesa de Dissertação de Mestrado – Rafael Sartori – 04/07/2017

04/07/2017 16:58
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Rafael Sartori
Orientador Prof. Julio Elias Normey-Rico, Dr. – DAS/UFSC
Data 04/07/2017 (terça-feira) 14h00

Sala PGEEL I (Engenharia Elétrica)
Banca Prof. Julio Elias Normey-Rico, Dr. – Presidente  – DAS/UFSC;

Prof. Márcio André Fernandes Martins, Dr. – DEQ/UFBA;

Prof. Eduardo Camponogara, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Daniel Martins Lima, Dr. – UFSC/Blumenau;

Prof. Hector Bessa Silveira, Dr. – DAS/UFSC (suplente).
Título Controle Preditivo Econômico em Processos da Indústria Petroquímica
Resumo: Este trabalho apresenta um estudo de técnicas de controle preditivo econômico (EMPC) e sua aplicação em processos da indústria petroquímica. É feita uma revisão das principais metodologias de projeto de EMPC com garantia de estabilidade. Um processo benchmark é usado para ilustrar as metodologias estudadas. São apontadas vantagens e inconvenientes das estratégias. Como estudo de caso industrial trata-se o problema de controle de uma unidade de processamento de gás natural. Os resultados são comparados com metodologias clássicas de controle em duas camadas.
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