Pesquisa

Detalhes: Última atualização: Segunda, 11 Setembro 2017 23:33

Projetos de Pesquisa

Uma das principais atividades do Grupo PET-Elétrica são as atividades de pesquisa individuais. Cada petiano é responsável por um tema para a realização de uma pesquisa. Em parceria com o Departamento de Engenharia Elétrica da UFPB (DEE), onde cada aluno tem um professor orientador, que contribuirá para o avanço da atividade.

2016

Autor(a): Rafael Pereira de Medeiros.
Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/5103130460562679.
Orientador(a): Lucas Vinicius Hartmann.
Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/8550449279660427

Título: Modelagem, Simulação e Identificação das condições de sombra sobre um Sistema Solar Fotovoltaico.
Resumo: Um sistema fotovoltaico é aquele que possui a característica de gerar energia elétrica por meio da radiação solar. É possível estudar o comportamento matemático deste sistema com a utilização de formulações e modelagens, método conhecido com Maximum Power Point Tracking (MPPT). Porém, muitos das técnicas utilizadas no estudo são fortemente afetadas pelas condições de sombreamento parcial. Com isso, a pesquisa consiste no desenvolvimento e modelagem de um método eficiente na determinação da condição de sombra, adequando o comportamento do sistema.

Autor(a): Alinne Cristiane Aniceto Medeiros.
Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/4006050039914566
Orientador(a): Helon David de Macêdo Braz.
Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/4756997631027455

Título: Desenvolvimento de aplicativo para cálculo de fluxo de carga trifásico pelo método da soma de potência, considerando compensação reativa, reguladores de tensão e cargas ZIP.
Resumo: Resolver o fluxo de carga de uma rede de distribuição significa calcular o estado do sistema para um determinado ponto de operação, determinado pela geração, carga e equipamentos energizados. O termo estado da rede designa as tensões fasoriais das barras, uma vez que, de posse dessas tensões fasoriais é possível calcular correntes, fluxos de potência e perdas em todos os equipamentos. Geralmente, o Fluxo de Carga adota como premissa que o sistema trifásico opera equilibrado, o que permite que seja utilizado um sistema monofásico equivalente ao sistema real. Há, contudo, casos em que essa premissa não pode ser adotada. Nessas situações, se faz necessário efetivamente resolver o Fluxo de Carga da Rede Trifásica, sem simplificações, da forma proposta nesse projeto.

Autor(a): Luiz Eduardo Pita Mercês Almeida
Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/4676523054740593
Orientador(a): Prof. Me. Alexsandro José Virgínio dos Santos.
Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/0058942528111097

Título: Odometria visual em robôs móveis.
Resumo: A pesquisa nessa área tem se mostrado de grande valor, por todo mundo têm-se buscado aprimorar as técnicas da visão computacional buscando aumentar a capacidade do sensoriamento por câmeras, muito utilizado hoje por diversos sistemas embarcados, entre eles os robôs. Com a diminuição dos preços das câmeras, utilizá-las nos lugares de sensores em um robô tem se tornado cada vez mais viável, e várias pesquisas estão sendo feitas nessa nova área, a visão robótica. O projeto tem por objetivo equipar um robô com câmeras de modo que ele possa processar imagens por meio de um algoritmo computacional desenvolvido pelos pesquisadores, de forma a optimizar os softwares e códigos já existentes. Tal algoritmo deverá detectar e reconhecer objetivos, definindo a distância entre eles e o robô (odometria visual) de modo que este possa definir sua trajetória. Futuramente, espera-se poder trabalhar com técnicas de visão estereoscópica e reconstrução gráfica do ambiente 3D (SLAM). A metodologia está definida em sete principais etapas cujo grau de dificuldade aumenta gradualmente, nas quais o aluno parte de conhecimentos e atividades práticas básicas e termina com a criação de algoritmos mais complexos. Nesse projeto serão utilizadas algumas ferramentas de software como o OpenCV, MatLab e o MRPT, muitos utilizados por pesquisadores da robótica e que facilitam a introdução do aluno na visão computacional e robótica.

Autor: Antonio Rafael Paz de Queiroz.
Currículo Lattes: Http://lattes.cnpq.br/9616613629434415
Orientador: Euler Cássio Tavares de Macêdo.
Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/1567664152355721

Título Da Pesquisa: Desenvolvimento de um Sistema de Monitoramento e Modelagem de Baterias Aplicadas em Sistemas Fotovoltaicos.
Resumo: Acumuladores eletroquímicos são elementos capazes de armazenar energia potencial química, e de converter esta energia em energia elétrica quando solicitado. O elemento básico de um acumulador é a célula eletroquímica, a qual fornece uma tensão tipicamente entre 1,2 V e 3,6 V dependente dos elementos químicos utilizados em sua fabricação. O baixo valor de tensão é inconveniente em muitas aplicações, sendo então comum a utilização de conjuntos de células em série (bateria) para a obtenção de tensões mais elevadas. Nesta proposta de projeto serão apresentadas algumas ações que visam inicialmente a caracterização macroscópica de baterias para aplicações fotovoltaicas (FV), por meio do desenvolvimento de um modelo dinâmico da bateria em interesse, baseado em técnicas de inteligência artificial.

Autor: Oton Mathews Cardoso e Dantas
Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/0779777070369483
Orientador: Nady Rocha
Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/4787268954488040

Título Da Pesquisa: Sistema de Geração Eólica com Conexão à Rede Monofásica Utilizando Máquina de Indução de Rotor Bobinado
Resumo: Neste projeto, propõe o desenvolvimento, estudo e a analise de quatro sistemas de geração eólica baseado no gerador de indução de rotor bobinado. As configurações propostas são formadas por um conversor estático CA-CC-CA monofásico-trifásico que faz a conexão do gerador à rede elétrica monofásica, enquanto um conversor trifásico conectado aos terminais do rotor garante a operação do gerador com velocidade variável. As configurações propostas utilizam conversores com braço compartilhado e/ou associação de conversores em paralelo. Neste projeto pretende-se: analisar e comparar todas as configurações propostas com as existentes na literatura, desenvolver as estratégias de controle, desenvolver as estratégias PWM e montar uma bancada experimental (formada por dois conversores monofásicos em ponte completa, dois conversores trifásicos, um barramento CC e um sistema de controle) para avaliar experimentalmente as topologias propostas.

2015

• SISTEMA MICROCONTROLADO PARA CONTROLE DE ILUMINAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO DE AMBIENTES

DESCRIÇÃO/JUSTIFICATIVA:
Um sistema autônomo que oferece um controle automático para iluminação e climatização dos ambientes, caracteriza-se como solução adequada para ser implantada em ambientes públicos.

• APOIO TÉCNICO NAS ATIVIDADES DE ROBÓTICA NA ESCOLA HILDON BANDEIRA

DESCRIÇÃO/JUSTIFICATIVA:
Muitos colégios paraibanos receberam no ano de 2013 vários kits didáticos de robótica do governo do estado, mas por falta de conhecimento técnico, esses kits acabaram ficando sem utilização, não contribuindo na formação dos alunos do ensino médio. Na tentativa de mudar essa realidade, o grupo PET Elétrica, fechou uma parceria com a Escola Estadual de Ensino Médio Padre Hildon Bandeira localizada no Bairro da Torre – João Pessoa, com o objetivo de auxiliar os alunos e professores na utilização desses kits de robótica educativa.

• DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS SUPERVISÓRIOS PARA DISPOSITIVOS COMPUTACIONAIS PORTÁTEIS

DESCRIÇÃO/JUSTIFICATIVA:
Uma manutenção e gerenciamento adequado nas instalações de um processo industrial requer um monitoramento constante das variáveis do processo. A utilização de supervisório em dispositivos portáteis permite ao operador verificar o estado da planta constantemente e assim, detectar rapidamente quando ocorre um problema.

• MODELAGEM, SIMULAÇÃO E IDENTIFICAÇÃO DE CONDIÇÕES DE SOMBRA SOBRE UM GERADOR SOLAR FOTOVOLTAICO

DESCRIÇÃO/JUSTIFICATIVA:
Uma das formas de caracterizar um sistema fotovoltaico é através de sua modelagem. Assim é possível observar seu comportamento e assim é possível identificar o ponto de máxima eficiência. Há vários métodos de se determinar tal ponto, porém, todos apresentam limitações devido às condições de sombra. Tais condições podem ser provocadas por nuvens ou quaisquer outros líquidos ou objetos na placa.

• ODOMETRIA VISUAL E PERCEPÇÃO ESTEREOSCÓPICA EM ROBÔS MÓVEIS

DESCRIÇÃO/JUSTIFICATIVA:
O projeto pretende estudar diversos trabalhos sobre a visão computacional aplicada a robótica móvel, buscando desenvolver softwares de detecção de objetos com uso de duas câmeras, determinando a distância até eles e assim localizar o robô no seu espaço de trabalho.

• DESENVOLVIMENTO DE APLICATIVO PARA CÁLCULO DE FLUXO DE CARGA TRIFÁSICO PELO MÉTODO DA SOMA DE POTÊNCIA, CONSIDERANDO COMPENSAÇÃO REATIVA, REGULADORES DE TENSÃO E CARGAS ZIP

DESCRIÇÃO/JUSTIFICATIVA:
Resolver o fluxo de carga de uma rede de distribuição significa calcular o estado do sistema para um determinado ponto de operação, determinado pela geração, carga e equipamentos energizados. O termo estado da rede designa as tensões fasoriais das barras, uma vez que, de posse dessas tensões fasoriais é possível calcular correntes, fluxos de potência e perdas em todos os equipamentos. Geralmente, o Fluxo de Carga adota como premissa que o sistema trifásico opera equilibrado, o que permite que seja utilizado um sistema monofásico equivalente ao sistema real. Há, contudo, casos em que essa premissa não pode ser adotada. Nessas situações, se faz necessário efetivamente resolver o Fluxo de Carga da Rede Trifásica, sem simplificações, da forma proposta nesse projeto.

• CONTROLE DE VELOCIDADE DE MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA UTILIZANDO CONTROLADORES ANALÓGICOS

DESCRIÇÃO/JUSTIFICATIVA:
Diversas aplicações do setor industrial utilizam motores elétricos e em muitas dessas aplicações necessitam-se de um controle preciso de velocidade. Esse controle é realizado utilizando controladores do tipo PI e PID. Apesar de existir uma tendência de migração para controladores do tipo digitais, que são implementados por meio de microcontroladores é importante que o engenheiro tenha uma compreensão do princípio de funcionamento dos controladores do tipo analógico, facilitando, assim uma melhor compreensão dos controladores digitais. Neste contexto, devido à falta de uma disciplina prática de controle analógico, neste projeto será proposto a
montagem de um kit didático para controle de velocidade de um motor de corrente contínua, utilizando os controladores PI e PID analógicos.

• ESTUDO DINÂMICO DE REDES ELÉTRICAS UTILIZANDO O SOFTWARE DIGSILENT POWERFACTORY – UMA ABORDAGEM ENVOLVENDO FONTES RENOVÁVEIS
DE ENERGIA

DESCRIÇÃO/JUSTIFICATIVA:
A necessidade de redução de gases de efeito estufa associada ao crescimento da demanda de energia elétrica têm promovido o desenvolvimento e a crescente integração nas redes elétricas de fontes renováveis de geração de energia elétrica. Isto tem provocado mudanças profundas em procedimentos de planejamento e operação do sistema elétrico. Em 2012, a ANEEL aprovou regras destinadas a reduzir barreiras para a instalação de geração distribuída de pequeno porte. Essas regras permitem que qualquer consumidor instale pequenos geradores e injete energia na rede em troca de créditos. Neste atual cenário, além da necessidade de adaptação das companhias de eletricidade a essas novas regras, a elaboração de estudos que abranjam essa nova realidade será, indiscutivelmente, necessária.

• DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE MONITORAMENTO E MODELAGEM DE BATERIAS APLICADAS EM SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

DESCRIÇÃO/JUSTIFICATIVA:
Acumuladores eletroquímicos são elementos capazes de armazenar energia potencial química, e de converter esta energia em energia elétrica quando solicitado. O elemento básico de um acumulador é a célula eletroquímica, a qual fornece uma tensão tipicamente entre 1,2 V e 3,6 V dependente dos elementos químicos utilizados em sua fabricação. O baixo valor de tensão é inconveniente em muitas aplicações, sendo então comum a utilização de conjuntos de células em série (bateria) para a obtenção de tensões mais elevadas. Nesta proposta de projeto serão apresentadas algumas ações que visam inicialmente a caracterização macroscópica de baterias para aplicações fotovoltaicas (FV), por meio do desenvolvimento de um modelo dinâmico da bateria em interesse, baseado em técnicas de inteligência artificial.

• Unidades Inteligentes Aplicadas a Smart Grids para controle de qualidade de energia e injeção de potência ativa em redes de distribuição

DESCRIÇÃO/JUSTIFICATIVA:
As redes inteligentes, conhecidas como Smart Grids, apresentam uma ideia de monitoramento e coordenação do Sistema Elétrico de Potência (SEP), na qual modernizam a infraestrutura do sistema para melhorar a eficiência, flexibilidade, confiabilidade e segurança. A partir do uso dessas unidades inteligentes de geração distribuída (GD) espera-se obter uma rede otimizada, na qual unidades operam coordenadas para um resultado global; e cooperativa, em que as unidades inteligentes operam junto aos geradores e às cargas já existentes na rede, desse modo aumentando a qualidade de energia fornecida aos consumidores. Para minimizar os efeitos negativos nos equipamentos, controles de minimização de harmônicos em redes de distribuição são usados para satisfazer normas de distorção de tensão. Esses controles são adicionados ao controle principal da GD, de maneira que esta divida a potência e opere em modo estável. Integrando as funcionalidades, a GD pode operar como uma unidade inteligente (UI), que injeta potência ativa, minimiza harmônicos e, além disso, gerencia o nível de tensão. Afunilando neste contexto, o objetivo do plano do projeto é analisar em tempo real a conexão de conversores a redes inteligentes realizando testes em plataformas. Há duas plataformas relevantes: hardware-in-the-loop (HIL), na qual o conversor e rede inteligente são emulados e o controle é implementado na plataforma real, e power-hardware-in-the-loop (PHIL), em que o conversor e o controle são conectados ao simulador por meio de um amplificador de potência.

• Controle e estratégias de movimento para robôs móveis terrestres com locomoção à roda.

DESCRIÇÃO/JUSTIFICATIVA:
Um controlador deve ser aplicado ao sistema robótico para que seu sistema de locomoção possa ser capaz de realizar manobras de forma satisfatória. No caso de veículos terrestres com rodas, seu modelo matemático (cinemático) já foi bastante estudado; no caso de um robô com esteiras, seu modelo apresenta muitas incertezas quanto à realização de manobras e, portanto, um controlador inteligente deve ser aplicado com o intuito de corrigir ou minimizar os problemas de não linearidade do sistema de locomoção.
Paralelo a esse planejamento são desenvolvidos vários outros projetos menores que visam uma formação básica sólida que contribuirá para projetos mais complexos que possam vir no futuro.

• INOVAÇÃO TECNOLÓGICA NO SETOR AGRÍCOLA PARAIBANO POR MEIO DA INSERÇÃO DE TÉNICAS DE SENSORIAMENTO REMOTO.

DESCRIÇÃO/JUSTIFICATIVA:
Nos dias atuais é crescente a busca por tecnologias que permitam a troca de informações de forma precisa e em tempo hábil, para que as ações possam ser tomadas mais rápidas, assim, diminuindo os custos e aumentando a qualidade dos produtos. Por meio da tecnologia de sensoriamento remoto é possível se obter informações sobre o nível de água existente no solo possibilitando o uso consciente da água e da eletricidade. Com isso, elencaram-se os principais métodos utilizados atualmente nos sensores que tem a finalidade de determinar teor de água na plantação. Destacaram-se deste modo, o método capacitivo e o por pulso de calor. Após estudos e debates em grupo, decidiu-se desenvolver um protótipo de um sensor de umidade de solo baseado no método capacitivo. Visando tornar esse tipo de tecnologia mais acessível aos agricultores paraibanos, preocupou-se em desenvolver uma solução tecnológica eficiente e de baixo custo.