Ementas das disciplinas
Acionamento Controlado de Máquinas Síncronas de Ímãs Permanentes e Aplicações
Revisão de acionamentos em corrente contínua. Princípios de funcionamento e construtivos de máquinas síncronas de ímãs permanentes (MSIPs). Modelagem da MSIP por vetores espaciais. Controle vetorial e orientação de campo de MSIP. Enfraquecimento de campo. Controladores de torque e fluxo. Aplicações: hidrogênio verde (compressão em alta velocidade e potência), eletrificação veicular (configurações, benefícios, controlador de velocidade e máximo torque por ampere – MTPA) e geração eólica de velocidade variável (configurações, benefícios e máxima extração de potência).
Algoritmos e Estrutura de Dados
Análise de Complexidade de Algoritmos. Estrutura de Dados Elementares: pilhas, filas, listas ligadas. Implementações de estruturas de dados usando técnicas de recursividade. Tabela de hash e tabela de acesso direto. Algoritmos de Ordenação: Bolha, inserção, seleção, quicksort, mergesort e heapsort. Estruturas de Dados: árvores balanceadas e não balanceadas, KdTrees e noções de grafos. Busca: sequencial, binária e árvores de busca. Algoritmo de Huffman.
Análise de Antenas e Propagação de Ondas de Rádio
Equações de Maxwell, radiação eletromagnética, antenas filamentares, parâmetros de antenas, arranjos, antenas banda-larga, antenas de abertura, alimentadores. Propagação de ondas de rádio. Mecanismos de propagação de ondas radioelétricas. Difração. Efeito de multipercurso. Caracterização de canais móveis.
Análise de Redes Elétricas
Modelos matriciais de componentes e de sistemas em regime permanente. Solução matricial de problemas de curto-circuito. Estudos de fluxo de potência: limites e controles. Análise de contingências. Equivalentes estáticos. Técnicas de esparsidade para a solução de redes de energia elétrica.
Análise e Planejamento de Sistemas de Distribuição
Conceituação de sistemas de potência, abrangendo transmissão, distribuição e microrredes. Integração de fontes renováveis, sistemas de armazenamento de energia e geração distribuída. Ferramentas para análise de fluxo de potência trifásico com aplicação do software OpenDSS. Métodos de otimização e metaheurística como suporte à tomada de decisão. Planejamento da operação e expansão topológica, com alocação de bancos de capacitores, geração distribuída e reconfiguração de redes. Planejamento da operação com foco em sistemas de armazenamento de energia e cálculo da capacidade de hospedagem. Despacho econômico em sistemas com armazenamento. Análise da estabilidade de tensão com base em curva PV e margem de carga. Controle de frequência em sistemas de distribuição. Modelagem e análise dinâmica de sistemas elétricos.
Análise de Transitórios em Redes Elétricas no Domínio do Tempo
Análise de circuitos elétricos de parâmetros concentrados utilizando equações diferenciais e transformada de Laplace. Análise de circuitos lineares com parâmetros concentrados utilizando métodos numéricos. Modelagem teórica e computacional de transformadores para análise de transitórios. Teoria e modelagem da propagação de ondas em linhas monofásicas e polifásicas sem perdas, com perdas constantes e com perdas variáveis na frequência. Modelagem de cabos isolados. Modelagem de elementos não lineares e para-raios. Métodos e programas computacionais de análise de redes elétricas no domínio do tempo.
Análise e Modelagem de Sistemas Biológicos
Introdução e fundamentos de sistemas biológicos; conceitos básicos de instrumentação de organismos e tecidos; os principais sinais e suas características matemáticas; técnicas de processamento e análise aplicadas a problemas da área; tecnologias e aplicações médico-hospitalares e científicas; modelos computacionais de sistemas biológicos em diversos níveis: molécula, célula, tecido, órgão e organismo.
Análise e Projeto em Espaço de Estados
Descrição em espaço de estados de sistemas contínuos, discretos. Análise de sistemas: solução de equações de estados para sistemas contínuos e discretos; matriz de transição de estados, de resposta ao impulso e ao pulso. Propriedades estruturais de sistemas: controlabilidade e observabilidade de sistemas de dados contínuos e dados amostrados. Projeto de sistemas de controle: método de alocação de pólos por realimentação de matriz de ganhos constantes. Projeto de estimadores de estados. Projeto de controladores ótimos.
Antenas
Conceitos e parâmetros fundamentais das antenas. Antenas filamentares. Conjuntos de antenas. Antenas de abertura. Antenas Refletoras.
Aplicações de Dispositivos Estáticos de Potência em Sistemas de Energia Elétrica
Conversores VSI e CSI. Modulação por largura de pulso. Conversores CA-CA. Conversores multi-níveis. Teoria das potências ativas e reativas instantâneas. Sistemas de sincronismo. Controle de corrente em conversores estáticos. Compensação shunt. Compensação série. Compensação shunt-série. Filtros ativos. Filtros híbridos. Controladores digitais para conversores estáticos de potência.
Aterramentos Elétricos
Introdução: considerações preliminares, conceitos básicos, aplicações típicas, aterramento de sistema e sistema de aterramento, influência do aterramento no desempenho dos sistemas elétricos. Técnicas de medição de resistividade de solo e de resistência de aterramento. Modelagem eletromagnética de aterramentos elétricos para fenômenos de baixa e alta frequências. Conceitos básicos de segurança pessoal. Filosofias de aterramento.
Campos Eletromagnéticos Dinâmicos
Conceitos fundamentais da teoria eletromagnética. Introdução às ondas eletromagnéticas. Ondas em coordenadas retangulares. Ondas em coordenadas cilíndricas. Ondas em coordenadas esféricas.
Canal de Propagação Rádio Móvel
Fundamentos de propagação em VHF E UHF, propagação sobre terrenos irregulares, propagação em ambientes urbanos, multipercurso, caracterização do canal rádio móvel, simulação de canal rádio móvel.
Computação Aritmética
Números reais e complexos; Topologia; Sequências e Séries; Continuidade e Diferenciabilidade; Sequência e Série de Funções; Representação de Números; Operações Aritméticas no Computador; Projeto de uma Unidade Lógica Aritmética; Dispositivos Lógicos Programáveis (FPGA), Norma IEEE 754-2008 - Aritmética de Ponto Flutuante; Normat IEEE-1788-2015 - Aritmética Intervalar.
Computação de Alto Desempenho
Principais aplicações da computação de alto desempenho na atualidade. Fundamentos e terminologias da computação paralela. Fundamentos de arquitetura de computadores de alto desempenho. Fundamentos de OpenMP e MPI. Projeto básico de programas em paralelo utilizando técnica PCAM. Avaliação e implementação solvers eficientes para solução de sistemas lineares. Bibliotecas de alto desempenho da álgebra linear (Blas e Lapack). Técnicas para aumento de desempenho de códigos computacionais. Análise de desempenho de códigos computacionais.
Computação Evolucionária
Conceitos básicos de otimização, evolução e seleção natural; Algoritmos Genéticos: conceituação, fundamentos matemáticos, aspectos computacionais, ambientes e técnicas de programação; Introdução à Programação Evolucionária. Introdução à Estratégia Evolutiva; Introdução à Otimização Evolutiva Multiobjetivo: conceito de dominância, espaços de variáveis e de objetivo, fronteira de Pareto. Algoritmos NSGA-II e SPEA-2; Métricas de desempenho: distância geracional, distância geracional invertida, hipervolume, espaçamento; Algoritmos de Estimação de Distribuição. Estratégias para lidar com problemas com muitos objetivos. Algoritmos Evolucionários para Muitos Objetivos: NSGA-III, MOEA-D e MOEA-DD; Aplicações em problemas de engenharia elétrica.
Comunicações Móveis
Características fundamentais dos sistemas móveis celulares. Análise de enlace, capacidade, ruído e interferência em comunicações móveis. Técnicas de múltiplo acesso. Comutação e tráfego em sistemas móveis celulares. Técnicas de planejamento e projeto de sistemas móveis celulares. Sistemas móveis de primeira, segunda, terceira, quarta e quinta gerações.
Confiabilidade de Conversores Eletrônicos
Introdução a confiabilidade. Conceitos básicos. Falhas em conversores eletrônicos. Mecanismos de degradação. Modos de falha típicos. Cálculo de perdas de dispositivos semicondutores, capacitores e indutores. Modelagem térmica. Testes de aceleração. Modelos para estimativa de vida útil. Acúmulo de dano. Confiabilidade a nível de componente. Confiabilidade a nível de sistema. Projeto de conversores com foco na confiabilidade.
Confiabilidade de Sistemas de Potência
Teoria da probabilidade e aplicação da distribuição binomial. Confiabilidade de sistemas de distribuição: modelagem de redes de confiabilidade. Cadeias e processos de Markov. Técnicas de freqüência e duração. Representação a espaço de estados: enumeração de estados e simulação Monte Carlo não-seqüencial. Representação cronológica: simulação Monte Carlo seqüencial e pseudo-cronológica. Confiabilidade de sistemas de geração e de sistemas compostos de geração e transmissão. Confiabilidade preventiva.
Controle Adaptativo
Sistemas Realimentados; Função Sensitividade e Sensitividade Complementar; Estabilidade; Normas; Síntese de Controladores; Controle Adaptativos.
Controle de Acionamentos Elétricos
Modelagem do sistema mecânico; Controle de trajetória em acionamentos elétricos; Representação de grandezas trifásicas por vetores espaciais; Modelagem da máquina de indução por vetores espaciais; Princípios do Controle vetorial aplicado à máquina de indução; Projeto das malhas para controle vetorial da máquina de indução.
Controle de sistemas ciber-físicos sob restrições de segurança
Modelagem, análise e projeto de sistemas ciber-físicos. Os fundamentos de sistemas ciber-físicos são cobertos com ênfase nos aspectos de controle e otimização. Os tópicos abordados incluem, sistemas controlados via rede, ataques cibernéticos, teoria e projeto de sistemas lineares, controle por realimentação de estados, controle por realimentação de saída e estimador de estados.
Controle Digital
Introdução ao Controle Digital de Sistemas Dinâmicos Lineares; Amostragem e reconstrução de sinais contínuos; Transformada Z; Sistemas discretos em malha aberta e em malha fechada; Técnicas de análise de estabilidade de sistemas amostrados; Projeto de controladores digitais; Implantação de sistemas digitais de controle.
Controle Robusto
Representação de sistemas por meio de variáveis de estado. Planta generalizada. Revisão de controle por realimentação de estados e observadores de estado. Incertezas e suas representações. Otimização convexa aplicada ao controle por realimentação de estados. Complemento de Schur e Lema de Finsler. Estabilidade assintótica: condições equivalentes, estabilidade quadrática e estabilidade robusta. Condições convexas para a estabilização robusta. Desempenho de sistemas. Sistemas com atrasos nos estados.
Conversores CC-CC Não Isolados
Conversores CC-CC Não Isolados Clássicos. Técnicas para Obtenção de Conversores CC-CC com Ampla Taxa de Conversão. Conversores CC-CC para Aplicação em Altas Correntes e Altas Potências. Aplicações de Conversores CC-CC Não Isolados com Ampla Taxa de Conversão
Coordenação de Isolamento para Sistemas de Energia
Transitório de manobra em linhas de transmissão e subestações. Transitórios causados por descargas atmosféricas em linhas de transmissão e subestações. Princípios de proteção de sistemas elétricos e equipamento para-raios.
Desempenho de Linhas de Energia Elétrica Frente a Descargas Atmosféricas
Física das descargas atmosféricas e seus principais parâmetros de interesse em engenharia aplicada. Modelos de incidência. Interações diretas com linhas de transmissão e indiretas com linhas de distribuição. Transitórios eletromagnéticos aplicados em estudos de descargas atmosféricas. Sobretensões causadas por descargas atmosféricas. Tensões induzidas causadas pela incidência indireta de descargas atmosféricas. Abordagens determinística e estatístico-probabilísticas de desempenho de linhas de transmissão/distribuição frente a descargas atmosféricas. Principais ambientes computacionais para cálculo de desempenho.
Detecção de Falhas em Máquinas Elétricas
Introdução à Teoria de Processamento de Sinais, Introdução à Teoria de Conversão Eletromecânica de Energia, Frequências características de falhas, Detecção de Falhas Elétricas em Motores Elétricos, Detecção de Falhas Mecânicas em Motores Elétricos.
Diferenças Finitas no Domínio do Tempo
Equações de Maxwell. O algoritmo de Yee para solução de problemas de eletromagnetismo computacional. O método de diferenças finitas no domínio do tempo em uma, duas e três dimensões. Estabilidade e dispersão numérica. Condições de contorno. Modelagem de antenas através do FDTD.
Dinâmica de Máquinas Elétricas
Fundamentos de Máquinas Elétricas Rotativas. Representação dq0 e por vetores espaciais de Máquinas Elétricas CA. Modelagem Dinâmica de Máquinas Elétricas CC, de Indução e Síncrona. Transitórios Eletromagnéticos e Eletromecânicos em Máquinas CA.
Dinâmica de Sistemas de Potência
Revisão da teoria de geradores síncronos, estabilidade de ângulo em sistemas elétricos, oscilações em sistemas elétricos, modelo dinâmico do gerador síncrono conectado a uma barra infinita para estudos de estabilidade a pequenos sinais, estudo do sistema de excitação de geradores síncronos, estabilizadores de sistemas de potência, modelagem multimáquinas para estudos de estabilidade, projeto de estabilizadores para o amortecimento de oscilações usando técnicas clássicas e de otimização.
Eletromagnetismo Computacional
Introdução aos problemas de eletromagnetismo computacional. Método de diferenças finitas no domínio do tempo. Método dos elementos finitos. Método dos Momentos.
Eletrônica de Potência
Diodos de potência e circuitos RLC chaveados. Retificadores com diodos. Transistores de potência. Conversores CC-CC. Conversores CC-CA. Inversores de pulso ressonante. Tiristores. Retificadores controlados. Controladores de tensão CA.
Eletrônica de Potência com Enfoque a Acionamentos Elétricos Industriais
Física de semicondutores; retificadores de baixa frequência; modulação PWM aplicada a inversores industriais; retificadores controlados tipo PWM e conversores regenerativos; manutenção de acionamentos baseados a inversores de frequência; conversores multi-níveis e tipo Robicon para acionamentos de média tensão.
Energia Solar Fotovoltáica
O efeito fotovoltaico; Características de células, módulos e painéis fotovoltaicos; Principais grandezas dos módulos fotovoltaicos; Equacionamento e circuito equivalente; Perdas em sistemas fotovoltaicos; Rastreamento do ponto de máxima potência (MPPT); Tipos de conexões e arranjos; Reconfiguração de módulos fotovoltaicos.
Energias Renováveis
Energia Solar Térmica; Energia Solar Fotovoltaica; Pequenas Centrais Hidrelétricas; Energia Eólica; Biogás; Energia e Mudanças Climáticas.
Fontes Chaveadas
Estágio de Entrada de uma Fonte Chaveada. Fontes Chaveadas do Tipo Flyback. Fontes Chaveadas do Tipo Forward. Conversores em Ponte Completa, Meia Ponte e Push-Pull. Semicondutores de Potência Utilizados em Fontes Chaveadas. Comando de Gatilho do Mosfet. Circuitos Auxiliares das Fontes Chaveadas. Resposta Transitória e Estabilidade. Supressão de Interferências Radioelétricas nas Fontes Chaveadas.
Geração Distribuída
Geração distribuída: conceitos, características, tecnologias de geração e conversão, vantagens e desvantagens. Fontes tradicionais e fontes alternativa. Legislação e regulamentação vigentes. Estimativas e projeções da geração distribuída. Balanço energético nacional, Estabilidade transitória, Impacto da injeção de geração distribuída na rede, Métodos de análise, Simulação de redes com média e alta penetração, Estudo de técnicas de mitigação.
Harmônicos em Sistemas Elétricos
Métodos para Caracterização de Harmônicos; Medição de Harmônicos; Indicadores de Distorção Harmônica; Regulamentos e Normas; Harmônicos: causas e efeitos; Mitigação de Harmônicos; Projeto de Filtros Passivos.
Identificação de Sistemas
Identificação determinística de sistemas. Identificação não paramétrica baseada em funções de correlação. Estimação usando mínimos quadrados (MQ). Propriedades estatísticas de estimadores. Estimadores não polarizados. Estimação recursiva. Aplicação a sistemas não-lineares. Projeto de testes e escolha de estruturas. Validação de modelos.
Instrumentação Virtual
Evolução da Instrumentação para PCs. Integração e automação de medidas e análises. Linguagem de programação gráfica. Aquisição de dados e comunicação com instrumentos. Desenvolvimentos de projetos práticos em ambiente gráfico.
Integração de Sistemas de Armazenamento de Energia no Sistema Elétrico de Potência
Introdução aos sistemas de armazenamento de energia. Tecnologias de baterias. Modelos elétricos de baterias. Estimadores de estado de carga. Envelhecimento e Degradação de baterias. Topologias de conversores para sistemas de armazenamento. Controle de sistemas de armazenamento de energia. Dimensionamento. Aplicação dos sistemas de armazenamento no sistema elétrico de potência.
Inteligência Computacional
Introdução aos conceitos de inteligência computacional, neurônio biológico, redes neurais biológicas, Perceptrons, Adaline, Perceptrons multi-camadas, Treinamento e Generalização de Redes Neurais Artificiais, Operações com Conjuntos Nebulosos. Relações Nebulosas. Lógica Nebulosa. Sistemas de Inferência Nebulosos. Sistemas Nebulosos Adaptativos.
Interação entre Descargas Atmosféricas e Sistemas Elétricos
Introdução: considerações preliminares, efeitos principais das descargas atmosféricas e breve histórico. Aspectos do ambiente elétrico do planeta. Descrição fundamental do fenômeno físico: mecanismo básico de estabelecimento, tipificação e caracterização de parâmetros de descargas atmosféricas. Medição e detecção de descargas atmosféricas. Descargas atmosféricas diretas e indiretas: efeitos e aspectos de segurança. Princípios de sistemas de proteção contra descargas atmosféricas – interação com edificações residenciais, industriais e em ambientes explosivos. Interações com linhas de distribuição e transmissão e subestações e aspectos de proteção.
Internacionalização de Pesquisadores em Ciência e Tecnologia
Oportunidades para intercâmbio no exterior (graduação, mestrado, doutorado, pós-doutorado, graduação e pós na modalidade sanduíche, visitas de curtas duração). Possibilidades de financiamento. Aspectos burocráticos (documentação, visto, passaporte). Custo de vida e Acomodação. Sistema Educacional no exterior (Irlanda, UK, US, Canada, Europa...). Elaboração de projetos, personal statement, pitch e currículo – dicas e cuidados. Escrita acadêmica: Inglês como ferramenta essencial.
Introdução à Engenharia Biomédica
Princípios fundamentais de biofísica de membranas, bioeletrogênese, fisiologia cardiovascular e neurofisiologia; medidas biomédicas; sensores biomédicos; condicionamento e processamento de sinais biomédicos; visualização dos sinais; conversão analógico-digital; sistemas de imagem médica; segurança e ética.
Introdução ao Machine Learning
Introdução aos conceitos básicos de Machine Learning (ML) e seus principais algoritmos; Estudo dos processos de preparação de dados, escolha de modelos, avaliação de desempenho e técnicas de ajuste de modelos; Exploração de ferramentas e bibliotecas populares para implementação de algoritmos de aprendizado supervisionado e não supervisionado. Discussão sobre as aplicações de Machine Learning em diferentes domínios, incluindo problemas de propagação de ondas de rádio.
Lightning Induced Voltages on Distribution Systems
The course will analyse the damages that can occur on distribution systems due to lightning; in particular, the focus will be on the faults related to lightning striking in the neighbour of the line location. The lessons will be focused on the description of the lightning phenomena, on the computation of the generated lightning electromagnetic fields and on the interaction of lightning events with distribution systems.
Mercado de Energia
Introdução ao Sistema Elétrico. O modelo elétrico brasileiro. Regulamentação do sistema elétrico. Organização do mercado de energia elétrica: agentes econômicos e institucionais. Comercialização de energia elétrica. Ambientes de contratação regulada e livre. Mercado de curto prazo. Riscos de exposição ao mercado de curto prazo.
Método de Elementos Finitos
Formulações matemáticas para problemas de contorno. Equações de Maxwell. Métodos de resíduos ponderados e de Galerkin. Método de Elementos Finitos em duas e três dimensões. Técnicas de programação básicas para o método de Elementos Finitos. Introdução à geração de malhas. Funções de forma. Elementos unidimensionais, bidimensionais e tridimensionais. Formulação isoparamétrica. Integração numérica. Elementos Lagrangianos e Serendipity. Erros, estimativa de erros e convergência. Aplicações.
Métodos Numéricos
Erros. Sistemas de equações lineares: solução por métodos diretos e iterativos. Derivação e integração numéricas. Diferenças finitas. Interpolação, extrapolação e aproximação de funções. Séries. Método de mínimos quadrados. Zeros de funções de uma ou mais variáveis. Ajuste de funções. Resolução numérica de equações diferenciais. Formulações clássicas para problemas de contorno. Métodos variacionais e de resíduos ponderados. Método de Galerkin. Método de Elementos Finitos. Método dos Momentos. Técnicas de programação aplicada aos métodos numéricos.
Métodos Semi-Analíticos em Eletromagnetismo Aplicado
Equações de Maxwell nos domínios do tempo e da frequência, nas formas diferencial e integral. Condições de fronteira de Neumann e de Dirichlet. Potenciais eletromagnéticos. Formulações diferencial, integral e variacional do campo eletromagnético. Métodos analíticos: aplicação às soluções das equações de Poisson, Laplace e de onda eletromagnética. Introdução aos métodos numéricos: aproximação dos campos, funções de base de interpolação e método dos momentos.
Modelagem de Sistemas Eletromagnéticos
Energia e Potência Eletromagnética; Conversão de Energia Eletromagnética; Normas de Compatibilidade Eletromagnética; Dispositivos sensores, transmissores e acumuladores; Projeto de Sistemas de Compatibilidade Eletromagnética; Otimização por análise numérica; Modelos computacionais; Técnicas de Prototipagem.
Modelagem e Controle de Conversores Estáticos de Potência
Modelagem de conversores PWM operando em modo de condução contínua; Modelagem de conversores PWM operando em modo de condução descontínua; Funções de transferência de conversores PWM e projeto de controladores; Estudo de conversores PWM com controle modo tensão; Estudo de conversores PWM com controle por corrente média.
Modelagem e Controle de Sistemas Complexos
Introdução aos sistemas complexos. Propriedades dos sistemas complexos. Abordagens computacionais para tratar os sistemas complexos. Modelagem de sistemas complexos. Controle de sistemas complexos. Aplicação da teoria de sistemas complexos na modelagem de sistemas biológicos.
Modelagem e Controle de Sistemas Fotovoltaicos
Painel Fotovoltaico; Teoria de fasores espaciais e transformações; O inversor fotovoltaico: monofásico e trifásico; Modelagem do inversor fotovoltaico; Fundamentos de controle de sistemas; Projeto do filtro LCL; Controle do inversor fotovoltaico conectado a rede elétrica.
Modelagem e Controle de Sistemas Não Lineares
Revisão de sistemas lineares. Introdução a sistemas dinâmicos não lineares. Modelagem matemática e não linearidades do tipo saturação, zona morta, histerese. Análise qualitativa do plano de fase: pontos de equilíbrios, ciclos limites e bifurcações em sistemas unidimensionais e de segunda ordem. Modelagem fuzzy Takagi-Sugeno (T-S) de sistemas não lineares. Análise da estabilidade via método de Lyapunov. Método de síntese de controladores fuzzy T-S. Análise de estabilidade e síntese de controladores para sistemas sujetos à saturação nos atuadores. Análise de estabilidade e síntese de controladores para sistemas não lineares afetados por sinais exôgenos de energia limitada ou de amplitude limitada.
Modelagem Eletromagnética por Meio do Método dos Elementos Finitos
Revisão dos fundamentos de eletromagnetismo. Equações de Maxwell. Introdução ao Método dos Elementos Finitos. Formulação do problema e condições de fronteira. Método de Galerkin. Aplicação a problemas 1D e 2D. Aplicação do método dos elementos finitos em problemas da eletrostática, magnetostática e quase estática. Análise de correntes induzidas. Cálculo de resistência, indutância e capacitância. Utilização de software na análise de transformadores monofásicos e máquinas de indução trifásicas.
Neuroengenharia
Conceitos fundamentais em neuroengenharia; eletrofisiologia; bioeletrogênese; encéfalo como volume condutor; fundamentos de eletricidade e de instrumentação biomédica; aplicações de neuroengenharia; interfaces cérebro máquina; próteses sensoriais; neuromodulação; sistemas em malha fechada.
Observadores em Espaço de Estados
Definição de Observabilidade e projeto de observadores para sistemas contínuos e discretos no tempo, LTI e LTV. Projeto de observadores reduzidos. Análise estocástica. Análise de estabilidade com Lyapunov. Controle ótimo, projeto de controlador LQR. Filtro de Kalman para sistemas LTI e LTV. Projeto de observadores com alto ganho.
Planejamento de Sistemas de Potência
Planejamento da operação - Despacho econômico, Coordenação hidrotérmica, Fluxo ótimo de Potência, Introdução a Mercados de Energia, Manutenção programada de equipamentos. Planejamento da expansão - técnicas clássicas de otimização e métodos heurísticos, modelos determinísticos e probabilísticos, consideração de incertezas.
Planejamento e Operação de Microrredes Elétricas
Conceituação de microrredes elétricas. Metodologias para a análise de microrredes em regime permanente. Sistemas de armazenamento de energia. Modelos de geração renovável. Introdução à modelagem de incertezas. Cálculo da capacidade de hospedagem. Análise de segurança em microrredes. Estimação de estados em Microrredes. Introdução à análise dinâmica de microrredes. Perspectivas futuras.
Polinômios Positivos em Controle
Matrizes definidas positivas. Formas quadráticas e funções convexas. Positividade de polinômios e soma de quadrados. Ferramentas computacionais para análise de polinômios positivos. Estabilidade de sistemas não lineares polinomiais e sistemas lineares variantes no tempo usando polinômios. Funções de Lyapunov não monotônicas. Ajuste de dados usando polinômios (data fitting). Região de atração de sistemas não lineares polinomiais. Problemas de síntese para sistemas polinomiais.
Programação Orientada a Objetos
Linguagem C++;Programação Orientada a Objetos; Estrutura de dados; Programação Orientada a Componentes - Standard Template Library; Programação Concorrente (Linhas de Execução ou Threads); Aplicação em sistemas elétricos.
Projeto de Sistemas Robóticos
Conceituação de sistemas robóticos e Robosfera. Principais tipos de robôs e seus componentes constituintes. Metodologias para modelagem, simulação e análise de sistemas robóticos. Técnicas e tecnologias para projetos de robôs. Técnicas de Controle aplicados à robótica. Modelagem de ambientes para simulação e operação de robôs. Tecnologias disruptivas e suas aplicações em sistemas robóticos. Aplicações de sistemas robóticos e perspectivas futuras.
Proteção de Sistemas Elétricos de Potência
Filosofia da Proteção SEP. Transformadores de Corrente e de Potencial. Introdução à Proteção Digital. Hardware dos Relés Digitais. Algoritmos para Proteção Digital. Sistema de Proteção de Distância. Proteção Piloto. Localização de Faltas em Linha de Transmissão. Sistema de Proteção de Transformadores e Máquinas Rotativas. Controle e Automação de Subestações.
Qualidade de Energia
Visão Geral dos problemas de qualidade da energia elétrica: afundamentos de tensão, interrupções momentâneas, harmônicos, flicker, transitórios de chaveamento e outros. Interrupções de energia de curta duração: causas, impactos e avaliações de confiabilidade. Afundamentos de tensão: caracterização, impacto e avaliação estocástica da severidade. Dispositivos para proteção de cargas sensíveis contra interrupções de curta-duração e afundamento de tensão.
Qualidade de Energia, Fenômenos e Soluções
Classificação de Distúrbios em Sistemas Elétricos. Variações de Tensão de Curta Duração, Desequilíbrios de Tensão e Flutuações de Tensão. Harmônicos em Sistemas Elétricos. Fontes de Harmônicos. Impacto nos componentes do sistema. Soluções passivas e ativas baseadas em conversores de estado sólido. Indicadores e Medição da Qualidade da Energia. Normalização Nacional e Internacional.
Redes Inteligentes
Visão geral da filosofia de redes inteligentes; Políticas para smart-grid no mundo e no Brasil; Infraestrutura de Medição avançada em SEP (AMI); Rede de distribuição Inteligente; Sistema de Gerenciamento da Distribuição - propostas e desafios, Rede inteligente para consumidores, possibilidades, Informação estratificada, disponibilização de dados. Ferramentas de suporte a decisão.
Redes Complexas
Teoria dos grafos. Medidas de centralidade. Grafos aleatórios. Redes de mundo pequeno. Grafos aleatórios generalizados. Modelos de grafos de crescimento. Tópicos avançados.
Retificadores com Alto Fator de Potência
Análise de aspectos relacionados à qualidade de energia. Retificadores com filtro capacitivo sem correção de fator de potência. Retificadores monofásicos com correção de fator de potência. Retificadores trifásicos com correção de fator de potência.
Sinais e Sistemas
Sinais Contínuos e Discretos. Sistemas Lineares Invariantes no tempo. Equações diferenciais lineares ordinárias invariantes no tempo. Caracterização no tempo e na frequência de Sinais e Sistemas. Transformada de Laplace. Série de Fourier. Transformada de Fourier. Transformada Z. Ortogonalização de sinais. Transformada discreta de Fourier. Algoritmos de Fourier. Algoritmos FFT. Amostragem de Sinais. Filtragem e modulação de sinais.
Sistemas Dinâmicos Não-Lineares
Caracterização de sistemas dinâmicos lineares e não-lineares. Sistemas não-lineares de tempo contínuo e discreto. Oscilações lineares e não-lineares. Bifurcações. Caracterização de dinâmica caótica.
Sistemas Multivariáveis
Descrição em espaço de estados de sistemas contínuos, discretos. Análise de sistemas: solução de equações de estados para sistemas contínuos e discretos; matriz de transição de estados, de resposta ao impulso e ao pulso. Propriedades estruturais de sistemas: controlabilidade e observabilidade de sistemas de dados contínuos e dados amostrados. Projeto de sistemas de controle: método de alocação de pólos por realimentação de matriz de ganhos constantes. Projeto de estimadores de estados. Projeto de controladores ótimos.
Técnicas Avançadas de Controle de Sistemas de Potência
Revisão dos Conceitos de Estabilidade a Pequenas Perturbações, Projeto de Controladores utilizando Técnicas de Controle Robusto, Aplicação de diferentes dispositivos FACTS (Flexible AC Transmission Systems) em Sistemas de Potência, Modelagem dos dispositivos FACTS no Problema de Fluxo de Potência, Modelagem dos dispositivos FACTS para estudos de Estabilidade a Pequenas Perturbações, Inclusão de Sinais Estabilizantes através dos Power Oscillation Dampers instalados nos Dispositivos FACTS para o Amortecimento de Oscilações (FACTS-POD), Projeto dos FACTS-POD através de Técnicas de Controle Robusto, Introdução aos Sistemas de Medição Fasorial Sincronizada (SMFS), Aplicação dos SMFS para o amortecimento de Oscilações Eletromecânicas.
Técnicas de Modulação e Comando de Conversores Estáticos de Potência
Conversores estáticos de potência topologias e conceitos básicos. Levantamento da Distorção Harmônica Total. Comando de conversores de um braço. Comando de conversores de monofásicos. Comando de conversores de trifásicos e polifásicos. Operação em sobre-modulação. Comando de conversores fonte de corrente CSI/CSC. Comando de conversores multiníveis. Técnicas de comando de baixa freqüência de comutação. Alternativas de implementação analógica e digital de moduladores.
Técnicas de Otimização
Problemas lineares e não-lineares de otimização. Estudo dos problemas de otimização sem restrições. Estudo dos problemas de otimização com restrições de igualdade - Lagrange. Estudo dos problemas de otimização com restrições de igualdade e desigualdade - Karush-Kuhn-Tucker. Metaheurísticas: Algoritmos Genéticos, Busca Tabu, etc. Método Simplex.
Teoria e Projeto de Sistemas Lineares
Descrições matemáticas de sistemas. Álgebra Linear. Realizações e soluções no espaço de estado. Estabilidade. Controle e observação.
Teoria Eletromagnética
Análise Vetorial. Equações de Maxwell no Domínio do Tempo: Forma Diferencial e Forma Integral. Propriedades Macroscópicas da matéria: parâmetros e relações constitutivas. Condições de fronteira/interface: meio de condutividade finita, meio de condutividade infinita e fontes ao longo da fronteira. Potência e Energia - Teorema de Poynting. Equações de Maxwell no Domínio da Freqüência/Fasorial: Formas Diferenciais e Integrais; Condições de Fronteira; Potência e Energia. Casos Particulares: Eletrostática e Magnetostática; Teoria de Circuitos Elétricos; Propagação de Ondas Eletromagnéticas Guiadas e Irradiadas. Princípios de Irradiação - potenciais eletromagnéticos.
Transitórios Eletromagnéticos em Altas Frequências
Modelagem eletromagnética de linhas de transmissão. Parâmetros de linhas de transmissão. Ondas viajantes. Sobretensões em Sistemas Elétricos. Cálculo de transitórios eletromagnéticos. Modelagem de equipamentos e fenômenos para cálculo de transitórios nos domínios do tempo e da frequência.
Última atualização: 14/02/2025
