13 resultados para Controle por Estrutura Variável

em Universidade Federal do Pará


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Este trabalho estuda a técnica de acionamento vetorial aplicado ao motor de indução trifásico (MIT), utilizando como estratégia de controle a combinação de controle fuzzy com controladores chaveados do tipo modo deslizante, em uma configuração aqui denominada de Controlador Fuzzy Modo Deslizante (FSMC – Do inglês: Fuzzy Sliding Mode Control). Um modelo dinâmico do MIT é desenvolvido em variáveis ‘d-q’ o que conduziu a um modelo eletromecânico em espaço de estados que exibe fortes não linearidades. A este modelo são aplicadas as condições de controle vetorial que permitem desacoplar o torque e o fluxo no MIT, de maneira que o seu comportamento dinâmico se assemelha àquele verificado em uma máquina de corrente contínua. Nesta condição, são implementados controladores do tipo proporcional e integral (PI) às malhas de controle de corrente e velocidade do motor, e são realizadas simulações computacionais para o rastreamento de velocidade e perturbação de carga, o que levam a resultados satisfatórios do ponto de vista dinâmico. Visando investigar o desempenho das estratégias não lineares nesta abordagem é apresentado o estudo da técnica de controle a estrutura chaveada do tipo modo deslizante. Um controlador modo deslizante convencional é implementado, onde se verifica que, a despeito do excelente desempenho dinâmico a ocorrência do fenômeno do “chettering” inviabiliza a aplicação desta estratégia em testes reais. Assim, é proposta a estratégia de controle FSMC, buscando associar o bom resultado dinâmico obtido com o controlador modo deslizante e a supressão do fenômeno do chettering, o que se atinge pela definição de uma camada de chaveamento do tipo Fuzzy. O controlador FSMC proposto é submetido aos mesmos testes computacionais que o controlador PI, conduzindo a resultados superiores a este último no transitório da resposta dinâmica, porém com a presença de erro em regime permanente. Para atacar este problema é implementada uma combinação Fuzzy das estratégias FSMC com a ação de controle PI, onde o primeiro busca atuar em regiões afastadas da superfície de chaveamento e o segundo busca introduzir o efeito da ação integral próximo à superfície. Os resultados obtidos mostram a viabilidade da estratégia em acionamento de velocidade variável que exigem elevado desempenho dinâmico.

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Neste trabalho é proposta uma nova metodologia de projeto de estabilizadores de sistemas de potência baseada em teoria de sistemas de ordem fracionária (ESP-OF). A estratégia é baseada em uma generalização do projeto de compensadores do tipo rede avançoatraso (lead-lag) para o domínio de funções de transferência de ordem fracionária. Uma nova variável de projeto, a qual define a ordem da dinâmica fracionária do controlador, é sintonizada para se obter um compromisso entre um bom desempenho no amortecimento do modo eletromecânico dominante e uma robustez ampliada do ESP-OF. O desempenho do ESP-OF foi avaliado experimentalmente, em um sistema de potência em escala reduzida, localizado no Laboratório de Sistemas de Potência da Universidade Federal do Pará. A referida planta de teste apresenta uma estrutura típica do tipo gerador síncrono conectado a um barramento infinito e exibe um modo dominante de oscilação eletromecânica, de amortecimento extremamente reduzido, cujo valor da frequência natural é em torno de 1,2 Hz. O ESP-OF foi então projetado para ampliar o amortecimento relativo desse modo alvo, para toda a faixa de operação admissível. Para fins de implementação prática, primeiramente foram realizados testes experimentais para a identificação de um modelo nominal da planta, sob a forma de uma função de transferência pulsada, para uso na fase de projeto. O modelo obtido experimentalmente foi então validado e posteriormente utilizado tanto para o projeto do ESP-OF quanto para o projeto de um ESP convencional (utilizado para fins de comparação de desempenho). As leis de controle amortecedor do ESP-OF foram calculadas, convertidas para a forma de equações a diferenças e, subsequentemente, embarcadas em sistema digital baseado em microcontrolador DSPIC. Diversos testes de resposta ao impulso foram realizadas sob diferentes condições operacionais. As respectivas respostas dinâmicas dos sinais de saída da planta (desvio de potencia ativa) e do esforço de controle foram registradas para fins de análise. Os resultados experimentais mostraram que o ESP fracionário apresentou um desemprenho dinâmico e robustez similar em comparação com o desempenho obtido por um ESP convencional, para toda a faixa de operação investigada.

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Reatores elétricos utilizados em subestações de energia têm funções específicas na operacionalização e manutenção da funcionalidade destas instalações, sendo equipamentos aplicados ao controle de reativos, de correntes de curto circuito e surtos de manobra em sistemas de transmissão de energia elétrica. Detectou-se que alguns reatores em funcionamento apresentaram elevados níveis de vibração estrutural. Dois destes reatores operam na subestação da cidade de Rurópolis, situada a oeste do estado do Pará. Outro problema decorrente do elevado nível de vibração destas estruturas é a geração de pontos quentes no núcleo eletromagnético do reator, podendo gerar bolhas de gases altamente inflamáveis. A existência destes problemas operacionais pode ocasionar ao Sistema de Transmissão do Norte do Brasil interrupções na transmissão de energia elétrica. Isto geraria na região Norte e em outras interligadas (Nordeste, Sudeste e Centro-Oeste) elevados prejuízos sociais e financeiros. A aplicação de ferramentas para a minimização do problema vibro-acústico (redução dos níveis vibração e, por conseguinte, ruído) pode evitar danos estruturais e operacionais que resultem na sua indisponibilidade operativa reduzindo, conseqüentemente, perdas e a necessidade do desenvolvimento de equipamentos de custo elevado com baixos índices de vibração. No intuito de se reduzir tais níveis, propõe-se à aplicação de absorvedores dinâmicos na estrutura externa dos reatores. Uma vez dimensionados em quantidade, posição e parâmetros definidores (massa, rigidez e amortecimento) espera-se criar um sistema, que sintonizado com a freqüência da excitação de natureza eletromagnética, absorverá parte da energia vibratória do reator, minimizando-se, os elevados índices detectados e, por conseqüência, todos os problemas subseqüentes. São indicados compostos viscoelásticos nos absorvedores dinâmicos (com propriedades dinâmicas dependentes tanto da temperatura como da freqüência de trabalho), em virtude de estes materiais aumentarem o campo de ação dos absorvedores, adequando-se à elevada densidade modal verificada nas chaparias metálicas do reator.

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Devido não ser comum o estudo de sistemas de potência em plantas reais como usinas hidrelétricas por causa dos riscos e custos que envolvem sua operação, dá-se preferência pela realização computacional de modelos matemáticos desse tipo de planta na resolução de problemas, desenvolvimento de novas tecnologias e formação de recursos humanos. No entanto, modelos realizados computacionalmente não proveem a experiência, visual, auditiva e tátil que um modelo físico real pode oferecer. Portanto, neste trabalho, apresenta-se a descrição e a modelagem de um sistema de geração em escala reduzida de 10kVA, que é um sistema físico real, composto por um motor CC, um gerador síncrono e transformadores, chamado também de sistema micromáquina, o qual faz parte da infraestrutura do Laboratório de Engenharia Elétrica da UFPA. Para este sistema, por intermédio deste trabalho de mestrado e do trabalho de mestrado de Moraes (2011), foram desenvolvido subsistemas eletrônicos e computacionais de acionamento, automação e controle para operá-lo de forma segura resultando em uma excelente plataforma didática para dar suporte às pesquisas em dinâmica e controle de sistemas de potência, bem como o desenvolvimento de trabalhos acadêmicos e de ensino. Nesse mesmo contexto, é apresentada uma proposta de técnica de emulação de turbina hidráulica, tendo como base o controle de potência aplicado ao motor CC do sistema micromáquina. Tal técnica foi desenvolvida principalmente com o propósito de dar suporte ao estudo e desenvolvimento de técnicas de regulação de velocidade de turbinas hidráulicas. Consequentemente, também é apresenta uma proposta de um regulador de velocidade digital para turbinas hidráulicas baseado na estrutura canônica RST de controle digital, cujos parâmetros são projetados por duas técnicas de projeto estudadas neste trabalho: o método de alocação polinomial de polos e o projeto de compensadores por atraso de fase pelo método de resposta em frequência para sistemas discretos. Logo para comprovar a eficácia das ferramentas de hardware, software e teóricas desenvolvidas neste trabalho, resultados de experimentos realizados no sistema micromáquina são apresentados e analisados.

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Este estudo analisa a logística de materiais de uma organização hospitalar pública, objetivando avaliar de que maneira essa logística interfere no alcance dos objetivos da organização. A relevância desta avaliação se justifica pela natureza dos serviços prestados pelo hospital e para os quais é de fundamental importância que a logística de materiais seja eficaz. Nesta perspectiva, uma questão importante é a que diz respeito à legislação pertinente à efetivação de compras e contratação de serviços na Administração Pública e os requisitos legais que implicam em cumprimento de normas e prazos, sendo este último um complicador contumaz no processo logístico hospitalar no setor público, tendo em vista as diferenças existentes entre o setor público e o privado nos processos de aquisição e contratação de serviços. Finalizando, o estudo destaca a gestão de materiais como uma estratégia imprescindível para a eficácia da logística, posto que a gestão pressuponha planejamento, coordenação, avaliação e controle, com vistas a eliminar disfunções no processo logístico e, por conseguinte, na prestação dos serviços de saúde. Os resultados encontrados apontam para disfunções no processo logístico da organização em estudo e para a maneira pela qual a logística de materiais interfere nos objetivos organizacionais tendo em vista o tipo de estrutura adotado pela organização.

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Neste trabalho são apresentados os resultados de uma técnica que permitiu implementar a estratégia de controle de temperatura do aquecedor de óleo térmico da fabrica de Anodo Verde da Albrás Alumínio Brasileiro S/A. No projeto utilizou-se um sistema hierarquizado baseado em conjuntos e lógica Fuzzy. O uso dessa metodologia fez com que o sistema fosse capaz de reagir adequadamente diante das variações do ponto de operação do aquecedor, pois o controle Fuzzy exibe algumas características do aprendizado humano, sendo considerado um exemplo de inteligência artificial. O aquecedor de óleo térmico é fundamental no processo de fabricação de blocos inódicos, utilizados como pólo positivo no processo de eletrólise na obtenção do alumínio primário. O sistema de óleo térmico aquece os misturadores e pré-aquecedor de coque, mantendo a temperatura desses equipamentos dentro dos limites estabelecidos pela engenharia de processo. A variável temperatura impacta diretamente na energia de mistura da pasta e na qualidade do produto final, que é o bloco anódico. A metodologia apresentada permitiu alcançar um controle de temperatura que atendeu satisfatoriamente os parâmetros de processo. O programa foi desenvolvido em linguagem ladder é executado em controladores lógicos programáveis (CLP’S) da Rockwell Automation. O controle já está em plena operação nas fábricas de anodos e os resultados obtidos demonstram a eficácia e viabilidade do sistema, que futuramente estará sendo implementado no controle de outros equipamentos da Albrás.

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Este trabalho investiga uma estratégia de controle fuzzy Takagi-Sugeno aplicada ao controle de velocidade do motor de indução. A estratégia implementa uma interpolação ponderada entre um conjunto de controladores locais previamente projetados. Ao ocorrer variações nas condições operacionais do motor de indução, os ganhos da lei de controle são ajustados automaticamente, de modo a manter satisfatório o desempenho do sistema de controle. Para o projeto do controlador fuzzy a representação em espaço de estados da planta foi considerada sob a forma de um sistema aumentado, incluindo-se uma nova variável de estado que, nesse caso, foi selecionada como sendo a integral do erro de velocidade. Tal formulação permitiu o projeto de controladores locais com a estrutura PI, através de realimentação completa de estados, com posicionamento de pólos. Como variáveis de operação para o chaveamento fuzzy dos controladores locais, foram selecionados as variáveis velocidade angular do rotor e a componente da corrente de estator responsável pelo torque elétrico do motor. Em seguida, a estabilidade do controlador fuzzy Takagi- Sugeno projetado foi comprovada através do critério de Lyapunov, para isso o problema de estabilidade foi escrito na forma de LMIs. O desempenho do controlador fuzzy Takagi-Sugeno foi avaliado através de estudos de simulação, e seus resultados comparados ao desempenho de um controlador PI convencional, para a regulação da velocidade do rotor. Os resultados obtidos nas simulações mostram que o emprego da estratégia proposta torna o sistema mais robusto a variações paramétricas no sistema de acionamento.

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Nesta tese e realizada a investigação experimental de uma estratégia de controle LPV (do inglês, linear parameter varying) aplicada ao amortecimento de oscilações eletromecânicas em sistemas elétricos de potencia. O estudo foi realizado em um modelo de sistema de potencia em escala reduzida de 10kVA, cuja configuração e do tipo maquina interligada a uma barra infinita, alem de testes em campo em uma unidade geradora de 350 MVA da Usina Hidrelétrica de Tucuruvi. Primeiramente, foi desenvolvido e testado computacionalmente um conjunto de rotinas para analise e síntese de controlador amortecedor do tipo LPV, bem como para identificação de modelos LPV da planta. Os coeficientes do controlador amortecedor LPV, no caso um Estabilizador de Sistemas de Potencia (ESP), dependem do valor de uma variável de operação selecionada que, neste estudo, foram as potencias ativa (P) e reativa (Q) nos terminais da unidade geradora. Para fins de projeto, a dinâmica da planta foi representada através de um modelo ARX LPV, o qual foi estimado a partir de dados coletados experimentalmente na planta, para uma ampla faixa de condições operacionais. A partir do modelo LPV da planta, os valores dos parâmetros do ESP LPV foram determinados via um problema de otimização convexa, na forma de uma LMI parametrizada (PLMI). A solução da PLMI e obtida a partir de uma relaxação via decomposição em soma de quadrados. O ESP LPV foi projetado de modo a garantir a estabilidade e o desempenho do sistema para uma ampla faixa de condições operacionais da planta, o que geralmente não e possível de obter com controladores convencionais a parâmetros fixos. A lei de controle amortecedor do ESP LPV foi implementada em um sistema embarcado baseado em um controlador digital de sinais. Os resultados experimentais mostraram um excelente desempenho do ESP LPV no amortecimento de oscilações eletromecânicas, tanto no sistema de potencia em escala reduzida, quanto em uma unidade geradora da UHE de Tucurui.

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A segurança pública, de acordo com a Constituição Federal Brasileira de 1988, é dever do Estado, direito e responsabilidade de todos. É exercida nas diversas esferas de atribuições pelas instituições policiais bem como por outras organizações com o objetivo de preservar a ordem pública e a incolumidade das pessoas e do patrimônio, assegurando a plenitude do Estado Democrático de Direito. Na esfera estadual, a Polícia Civil é um dos órgãos responsáveis pela garantia da proteção da sociedade, possuindo uma estrutura organizacional e uma gerência voltada para o cumprimento de sua missão institucional. Diante de uma carência de pesquisas em relação às instituições do estado do Pará, principalmente aquelas voltadas para a segurança pública, este trabalho se propõe a investigar o modelo policial adotado na Polícia Civil do Pará no que tange a estrutura organizacional e a gestão do órgão bem como as políticas institucionais realizadas com o propósito de controlar a violência e a criminalidade no estado. Como resultado observa-se que Polícia Civil do Pará se organiza estruturalmente em diretorias, assessorias e divisões, alicerçando o exercício da atividade policial, tendo como representação máxima do órgão a figura do Delegado Geral de Polícia Civil. Em relação ao gerenciamento da Instituição, sugestiona-se uma centralização bem como uma burocratização na execução de suas atividades. Por outro lado, políticas institucionais, como o Fundo Rotativo Policial e a Política Integracionista, contribuem para uma evolução gerencial em relação à descentralização das atividades. Demonstra-se que a estrutura organizacional e a gerência como também as políticas institucionais influenciam no desenvolvimento do trabalho policial, já que essas variáveis são as principais bases para a execução da atividade fim da Instituição: a proteção da dignidade da pessoa humana. Este trabalho caracteriza-se como inédito e pioneiro, podendo servir de base para implantação de políticas públicas mais assertivas e adaptadas às reais necessidades da sociedade.

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Uma boa alternativa para o controle de ruído em ambientes fechados é a utilização de materiais de absorção sonora, onde parte da energia acústica é transformada em energia térmica através da viscosidade do ar, o que ocorre tanto em materiais porosos quanto fibrosos. A característica de absorção acústica de um material é determinada pelo coeficiente de absorção sonora que depende principalmente da freqüência, ângulo de incidência do som, densidade, espessura e estrutura interna do material. Da Amazônia, devido a sua sobrepujante biodiversidade, são retirados milhares de produtos e subprodutos naturais, alguns dos quais não são totalmente aproveitados. Dessa forma, muitos resíduos chegam a outros setores industriais, como é o caso da fibra de coco que é utilizada das mais diversas formas. Assim, o presente trabalho define e descreve um processo de fabricação de painéis acústicos, a partir da fibra de coco, com a determinação experimental dos principais parâmetros visando o controle acústico de recintos, além de desenvolver um modelo numérico para estabelecimento de parâmetros de controle de qualidade e custo, que auxiliem no desenvolvimento e na fabricação de novos painéis. Primeiramente, são coletadas as informações necessárias para iniciar o processo de desenvolvimento dos painéis de fibra de coco, seguindo uma metodologia de desenvolvimento de produto, baseada no “projeto informacional”. Em seguida, são descritas todas as etapas do processo de fabricação destes painéis, para posterior obtenção de suas principais propriedades físico-químicas, mecânicas e acústicas. Com as simulações numéricas, buscou-se analisar e predizer o comportamento de um painel de fibra de coco (além de um painel de espuma comercialmente disponível), e investigar a sua influência sobre os parâmetros acústicos de um auditório (tempo de reverberação, decaimento da pressão sonora e inteligibilidade). Com o desenvolvimento dos painéis pretende-se contribuir para a criação de novos setores na economia do estado, principalmente quando se considera o alto custo dos painéis comercializados no sul do país. Finalmente, outra vantagem significativa é a possibilidade da utilização destes painéis dentro do contexto das linhas arquitetônicas regionais, onde são realçados os materiais da própria região.

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No contexto brasileiro, a investigação acerca das necessidades educacionais especiais concentra-se no estudo das dificuldades e possibilidades de inclusão desses alunos em classes regulares de ensino, enfatizando os processos de ensino e aprendizagem. Poucos estudos, no Brasil, admitem a família como objeto de análise, embora não se questione a sua importância para o desenvolvimento infantil. Dessa forma, com base no modelo bioecológico e na teoria estrutural sistêmica, admitindo-se a família como um campo de desenvolvimento comum a todos os membros faz-se necessário conhecer o modo como ela se estrutura para atender as demandas decorrentes da necessidade especial de seu filho e os efeitos dessa dinâmica nos demais membros. A partir disso objetivou-se descrever, a estrutura e a dinâmica de famílias de crianças com necessidades educacionais especiais, além de: analisar as interações e relações estabelecidas dentro de cada subsistema (conjugal, fraternal, parental) e entre eles, assim como identificar a organização familiar, a partir dos mecanismos de coesão e hierarquia de acordo com o modelo estrutural sistêmico. Como estratégia de pesquisa utilizou-se o estudo de casos múltiplos, com duas famílias de crianças com necessidades educacionais especiais, sendo uma menina surda, de dez anos, e um menino, de doze anos, com dificuldades de aprendizagem. Os instrumentos e técnicas aplicados foram: Roteiro de Entrevista Semi-Estruturado, Inventário de Rotina (IR), Observação Sistemática, Diário de Campo, Family System Test (FAST) e Genograma. Os escores de proximidade obtidos no FAST foram coerentes com os resultados do IR, demonstrando maior coesão na díade mãe-filho que na díade pai-filho, nas duas famílias; quanto à flexibilidade das fronteiras, em geral, a percepção das famílias foi de fronteiras rígidas, nos sistemas, familiar, parental e fraternal, sendo que, a distribuição de hierarquia foi percebida pela díade parental, nas duas famílias, como sinal de prediletância, para o subsistema fraternal, e dominação, para o parental, o que interferiu nas estruturas relacionais desses subsistemas percebidas pelos membros. Na avaliação do subsistema fraternal, a ausência de poder, representada pelos pais e a representação dessa variável pelas crianças resultou em diferenças de percepção, no grupo. Portanto, esse estudo permitiu, por meio da identificação das relações e percepções dos membros das famílias, a compreensão de sua dinâmica e a influência desta, na trajetória desenvolvimental das crianças e do grupo, a partir, das demandas decorrentes do diagnóstico e das estratégias peculiares a cada família para enfrentar as necessidades especiais de suas crianças. Percebe-se que a família, sendo a principal parceira da escola na educação, precisa ser olhada como um sistema cujas estratégias relacionais são fundamentais para que a criança tenha suas habilidades estimuladas podendo, assim, superar suas dificuldades.

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A presente pesquisa parte do pressuposto de que, no Brasil, não se segue uma teoria consistente da decisão penal. Tem por finalidade desenvolver argumentos para demonstrar que a epistemologia garantista de Luigi Ferrajoli apresenta problemas que a afastam do mundo prático e dificultam a construção de fundamentos para impor limites ao poder do juiz criminal. Embora se preocupe bastante com o relativismo interpretativo, propondo uma técnica de formalização da linguagem para reduzir os espaços de incerteza, a teoria do garantismo ainda admite uma margem insuprimível de discricionariedade (sempre pro reo). A proposta da tese é a superação desse modelo semântico de percepção do Direito por uma compreensão hermenêutica do fenômeno. A partir da hermenêutica filosófica (Hans Georg Gadamer) e da teoria do Direito como integridade (Ronald Dworkin), a pesquisa defende a hipótese de que o Direito não é fruto de descobertas (convencionalismo), tampouco de invenções (pragmatismo). Não está, pois, escrito em algum lugar do passado, também não é aquilo que os juízes pensam que ele é; o Direito é uma prática social interpretativa, é fruto da melhor argumentação moral possível. A partir da articulação de conceitos caros a Gadamer (tais como estrutura prévia da compreensão, fusão de horizontes, tradição, diálogo, experiência, finitude e linguagem) com a análise da integridade em Dworkin, a pesquisa – sem a pretensão de corrigir a epistemologia garantista, mas objetivando superar os entraves que uma teoria semântica do Direito pode causar – apresenta a hermenêutica como uma via privilegiada para o controle da decisão penal.

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O presente estudo descreve a avaliação operacional das açoes de controle do programa da hanseniase nas unidades de saúde do distrito administrtivo do Guamá- dagua do municipio de Belém no Estado do Pará. Trata de um estudo quantitativo ecológico do tipo transversal. Realizada no periodo de 2005 a 2010 em 11 unidades de saúde sendo 05 Centros de saude e 06 casas familias . Os dados utilizados foram secundários obtidos através do Sistema de informação de agravos de notificação- SINAN relacionado a 05 indicadores operacionais utilizados pelo Ministerio da Saúde para avaliação do Programa de Controle da Hanseniase e os dados primários coletados por meio de entrevistas com os profissionais de saúde . Os resultados encontrados no distrito foram: coeficiente de detecção no periodo de 22,6 a 39,7 casos de hanseníase por 100.000 habitantes muito alto de acordo com os parametros do MS.Na avaliação de incapacidade no momento do diagnóstico o resultado encontrado foi regular (81,3%) levando-se em consideração o total dos casos notificados.Evidenciou-se uma precariedade na avaliação do grau de incapacidade dos casos curados em todo o período de estudo. Quanto as altas curadas o percentual encontrado foi acima de 90% na maioria das unidades.Observou-se que o abandono de tratamento nas unidades do Distrito Dagua se manteve estável, apresentando percentuais abaixo de 10% em (6) seis das onze unidades.Identificou-se que as unidades do bairro da Terra Firme contribuíram para elevação dos percentuais de alta por abandono.Na entrevista realizada com profissionais sobre as capacitações recebidas, a associação entre as variáveis, aptidão para diagnosticar e tratar hanseníase e complicações e ou reações, com as variáveis como idade, categoria profissional e tempo de serviço. identificou-se que a variável tempo de serviço foi considerada estatisticamente significante com um p= 0,0206. Conclui-se que a qualidade do serviço nas unidades do Distrito dagua esta aquém do preconizado em função do real papel e cobertura das equipes de saude da familia e que o controle da hanseníase como problema de saúde pública em Belém requer medidas adicionais de vigilância epidemiológica, além daquelas que atualmente vêm sendo utilizadas.