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. 

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 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 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.

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.

 

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.

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.

 

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.

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.

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.

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 freqüência de sinais e sistemas. Transformada de Laplace. Série de Fourier. Transformada de Fourier. Transformada Z. Ortogonalização de sinais. Transformada discreta de Fourier. Algoritmos FFT. Amostragem de sinais. Filtragem e modulação de sinais.

Sistemas Multivariáveis  (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.

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 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.

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.

Tópicos Especiais em Sistemas Elétricos: Análise Teórica e Experimental de Ondas Eletromagnéticas: Discussão teórica, ensaios experimentais e simulações sobre: ondas eletromagnéticas planas irradiadas, linhas de transmissão, guias de onda e ressonadores, princípios de radiação eletromagnética e de antenas.

 

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: 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. 

 

Tópicos Especiais em Sistemas Elétricos: 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.

 

Tópicos Especiais em Sistemas Elétricos: 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.