Disciplinas 2/2014

  • UFSJ:

 

No

Disciplina

Tipo

CH

CR

Professor

Horário

1

Confiabilidade de Sistemas de Potência

SE:MFE

45

3

Luiz Antônio da Fonseca Manso

Segunda, 

15:25-17:55 

2

Planejamento de Sistemas de Potência

SE:MFE

45

3

Leonidas Chaves de Resende

Segunda, 

19:00-21:45 

3

Controle de Acionamentos Elétricos

MCS:MFE

45

3

Lane Maria Rabelo Baccarini

Terça, 

15:25-17:55 

4

Interação entre Descargas Atmosféricas e Sistemas Elétricos

SE:MFE

45

3

Marco Aurélio de Oliveira Schroeder

  

Terça, 

19:00-21:45 

5

Tópicos Especiais em Modelagem e Controle de Sistemas: Análise Matemática

MCS:MFE

45

3

Erivelton Geraldo Nepomuceno

Quarta, 

09:05-11:50 

6

Modelagem e Controle de Conversores Estáticos de Potência

MCS:MFE

45

3

Fernando Lessa Tofoli

Quarta, 

15:25-17:55 

7

Sistemas Multivariáveis

MCS:MFB

45

3

Valceres Vieira Rocha e Silva

Quarta, 

19:00-21:45 

8

Identificação de Sistemas

MCS:MFE

45

3

Márcio Falcão Santos Barroso

Quinta, 

15:25-17:55

9

Inteligência Computacional

MCS:MFE

45

3

Leonardo Bonato Felix

A definir

CEFET-MG:

No

Disciplina

Tipo

CH

CR

Professor

Horário

1

Análise de Redes Elétricas

SE:MDO, MCS:MFB

45

3

Eduardo Gonzaga da Silveira

Quinta, 
07:00-09:30

2

Análise e Projeto em Espaço de Estados

SE:MDO, MCS:MFE

45

3

Eduardo Nunes Gonçalves

Quinta, 
13:50-16:20

3

Qualidade de Energia

MCS:MDO, SE:MFB

45

3

Patrícia Romeiro da Silva Jota

Segunda,      07:30-10:00  

4

Teoria Eletromagnética

MCS:MDO

45

3

Úrsula do Carmo Resende

  Quarta,         14:50-17:20 

5

Diferenças Finitas no Domínio do Tempo

SE: MFE

45

3

Sandro Trindade Mordente Gonçalves

Sexta,         13:50-16:20

6

Computação de Alto Desempenho

SE: MFE

45

3

Eduardo Henrique da Rocha Coppoli

Quarta,         17:30-20:00

7

Controle de Acionamentos Elétricos

SE: MFE

45

3

Marcelo Martins Stopa

Terça,         13:50-16:20

8

Controle Robusto

SE: MFE

45

3

Valter Junior de Souza Leite

Quinta, 17:30-20:00 Sexta, 09:00-11:30

9

Tópicos Especiais em Sistemas Elétricos: Aplicações de Dispositivos Estáticos de Potência em Sistemas de Energia Elétrica

SE: MFE

45

3

Alex-Sander Amável Luiz

Terça,         14:10-16:40

10

Tópicos Especiais em Sistemas Elétricos: Análise de Redes Elétricas no Domínio do Tempo

SE: MFE

45

3

Rafael Silva Alípio

Quinta,           15:40-18:10 

11

Técnicas de Otimização

SE: MFE

45

3

Eduardo Nunes Gonçalves

Segunda,       14:50-17:20

12

Controle Digital

SE: MFE

45

3

Giovani Guimarães Rodrigues

Terça,          08:50-11:20

 

 

 

Ementas:

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.

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.

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.

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.

Tópicos Especiais em Modelagem e Controle de Sistemas: Análise Matemática: Números reais e complexos; Topologia; Sequências e Séries; Continuidade e Diferenciabilidade; Sequência e Série de Funções; Norma IEEE 754 - Aritmética de Ponto Flutuante; Aritmética por Intervalos.

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. 

 

Sistemas Multivariáveis: Descrição matemática de sistemas multivariáveis. pólos e zeros de uma matriz de transferência; ganho de uma matriz de transferência. Fontes de incertezas em modelos de sistemas; representação de incertezas no domínio da freqüência. Fontes e tipos de distúrbios. Realimentação: custos e benefícios; rstabilidade e performance robustas. Configuração de controle: sensibilidade, controle com dois graus de liberdade, cálculo de desempenho e robustez. Controle centralizado e descentralizado. Seleção de variáveis manipuladas; decomposição em valores singulares; combinação de pares entrada-saída; matriz de ganhos relativos. 

 

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.

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 solução de redes de energia elétrica.

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.

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.

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.

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. 

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.

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.

Tópicos Especiais em Sistemas Elétricos: 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.

Tópicos Especiais em Sistemas Elétricos: Análise de 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 ou com perdas constantes. Teoria e modelagem da propagação de ondas em linhas monofásicas e polifásicas com perdas variáveis na frequência. Métodos e programas computacionais de análise de redes elétricas no domínio do tempo.

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.

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.

Ementas:

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.

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.

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.

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.

Tópicos Especiais em Modelagem e Controle de Sistemas: Análise Matemática: Números reais e complexos; Topologia; Sequências e Séries; Continuidade e Diferenciabilidade; Sequência e Série de Funções; Norma IEEE 754 - Aritmética de Ponto Flutuante; Aritmética por Intervalos.

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. 

 

Sistemas Multivariáveis: Descrição matemática de sistemas multivariáveis. pólos e zeros de uma matriz de transferência; ganho de uma matriz de transferência. Fontes de incertezas em modelos de sistemas; representação de incertezas no domínio da freqüência. Fontes e tipos de distúrbios. Realimentação: custos e benefícios; rstabilidade e performance robustas. Configuração de controle: sensibilidade, controle com dois graus de liberdade, cálculo de desempenho e robustez. Controle centralizado e descentralizado. Seleção de variáveis manipuladas; decomposição em valores singulares; combinação de pares entrada-saída; matriz de ganhos relativos. 

 

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.

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 solução de redes de energia elétrica.

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.

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.

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.

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. 

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.

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.

Tópicos Especiais em Sistemas Elétricos: 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.

Tópicos Especiais em Sistemas Elétricos: Análise de 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 ou com perdas constantes. Teoria e modelagem da propagação de ondas em linhas monofásicas e polifásicas com perdas variáveis na frequência. Métodos e programas computacionais de análise de redes elétricas no domínio do tempo.

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.

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.


Última atualização: 06/02/2017