Implementação e testes de campo de um ESP digital

Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento e os resultados da implementação e testes em campo de um estabilizador de sistema de potência (ESP) projetado com técnica de controle digital para fins de amortecimento de modos de oscilação eletromecânica observáveis em sinais de potência elétrica medido em uma unidade hidro-geradora, de 350 MVA da Usina Hidrelétrica de Tucuruí. É apresentada e aplicada a metodologia de identificação de modelos paramétricos lineares do tipo auto regressivo com entradas exógenas (ARX), para estimação de modelos com capacidade de capturar a informação relevante (amortecimento e freqüência natural) dos modos eletromecânicos dominantes do sistema. De posse do modelo paramétrico ARX, é efetuada então a síntese da lei de controle digital amortecedor para o ESP, através da técnica de deslocamento radial dos pólos da função de transferência de malha fechada. Para a síntese da lei de controle digital, utilizou-se uma estrutura canônica do tipo RST. Para os testes de campo, a lei de controle amortecedor do ESP digital foi codificada em linguagem C e embarcada em um protótipo cujo hardware é baseado em microcontrolador modelo DSPIC 30F3014, o qual incorpora um grande número de periféricos para aquisição e comunicação de dados. Para avaliar o desempenho do ESP digital desenvolvido, testes experimentais foram realizados em uma unidade geradora de 350 MVA da casa de força número 1, da UHE de Tucuruí. O estabilizador desenvolvido atua através da modulação da referência de tensão do regulador automático de tensão da respectiva unidade geradora, de acordo com as oscilações observadas através da medida de potência elétrica no estator do gerador. Os resultados de testes de campo mostraram um excelente desempenho do ESP digital no amortecimento de um modo eletromecânico, de freqüência natural de aproximadamente 1,7 Hz, observado nos teste de campo realizado.

Projeto e implementação de um nodo sensor para aquisição de sinais de extensômetros em redes de sensores sem fio aplicado ao monitoramento de deformações em estruturas

Esta dissertação tem como objetivo principal propor um nodo (ou nó) sensor sem fio para ser utilizado em redes de sensores sem fio, em sistemas de aquisição de dados de extensômetros. O sistema de aquisição para os extensômetros é baseado na ponte de Wheatstone e de modo a permitir várias configurações de extensômetros. O processamento e a comunicação sem fio é realizada pelo ATmega128RFA1, composto por um microcontrolador e um transceiver Rádio-Frequência com o padrão Zigbee. O nodo foi projetado para garantir confiabilidade na aquisição de dados e ser totalmente controlado remotamente. Entre os parâmetros controláveis estão: o ganho do sinal e a taxa de amostragem. Além disso, o nodo possui recursos para efetuar o equilíbrio da ponte de Wheatstone automaticamente. A escolha de seus componentes, baseou-se em critérios relacionados ao consumo de energia do mesmo e ao custo. Foi concebida uma placa de circuito impresso (PCI) para o nodo, e sobre ela foram realizadas estimativas sobre o consumo de energia e valor agregado do protótipo, com o objetivo de analisar a sua viabilidade. Além do projeto do nodo sensor, o trabalho apresenta a proposta de integração do mesmo em uma rede de sensores sem fio (RSSF), incluindo a sugestão do hardware complementar e desenvolvimentos dos softwares. Para os testes do nodo sensor, foi construido experimentalmente um transdutor de força.

Avaliação da inclinação dentária compensatória em indivíduos portadores de má oclusão do padrão III não tratados ortodonticamente

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento de um conjunto de modelagem de alta resolução para os métodos eletromagnéticos indutivos

A Modelagem Eletromagnética Analógica tem sido uma poderosa ferramenta no estudo das respostas eletromagnéticas de uma grande variedade das técnicas de levantamentos e de modelos geológicos. Nas aplicações de métodos eletromagnéticos nas investigações de contaminação no subsolo, recentemente em grande demanda, são obtidas anomalias muito baixas (da ordem de 0,01% do campo primário). Com o objetivo de estudar em laboratório os problemas de levantamentos eletromagnéticos para alvos de baixo número de indução, um conjunto de modelagem em escala reduzida de alta sensibilidade, foi projetado e construído. Este conjunto opera na faixa de freqüência de 1 kHz até 1 MHz com excelente linearidade. O transdutor de transmissão gera suficiente densidade de fluxo magnético com corrente de até 3 App (pico a pico) circulando nele. O sistema de recepção, isto é, o conjunto de bobinas receptoras mais o pré-amplificador acoplado apresenta sensibilidade 3 V/A/m na freqüência de 10 kHz com inclinação de 20 dB/dec de freqüência. A alta sensibilidade do sistema de recepção combinada com a boa capacidade de geração do sistema transmissor, permite alcançar a resolução de 0,025% do campo primário. O conjunto dispõe ainda, de um sistema mecânico que permite posicionar o sistema de transdutores (transmissor e receptor) em posições arbitrárias com resolução de 1 mm e precisão de 0,05 mm. A precisão no deslocamento linear do sistema de sonda numa linha de 1715 mm de comprimento é alcançada por meio de um motor de passo controlado por um microcontrolador, que é rigidamente acoplado a um fuso que converte o movimento angular do motor em movimento linear. Com este conjunto, é possível simular uma grande variedade de técnicas de levantamentos eletromagnéticos no formato Slingram, isto é, dipolo-dipolo. Além da boa resolução mecânica e boa resolução de medida eletromagnética do conjunto, todo o processo de controle e aquisição de dados é operacionalizado por meio de um computador mestre.

Metodologia para aplicação de reuso e reengenharia nos softwares de aquisição e redução de dados de um túnel de vento

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Analise da postura pela fotogrametria em escolares

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

The use of instantaneous phase for improving sparse arrays images

Sparse arrays have pitch larger than half-wavelength (lambda/2) and there is a reduced number of elements in comparison with a full-populated array. Consequently, there is a reduction in cost, data acquisition and processing. However, conventional beamforming techniques result in large side and grating lobes, and consequently in image artifacts. In this work the instantaneous phase of the signals is used in a beamforming technique instead of the instantaneous amplitudes to improve images obtained from sparse arrays configurations. A threshold based on a statistical analysis and the number of signals used for imaging is applied to each pixel, in order to determine if that pixel is related to a defect or not. Three sets of data are used to evaluate the technique, considering medical and non-destructive testing: a simulated point spread function, a medical phantom and an aluminum plate with 2 lambda-, 7 lambda- and lambda-pitch, respectively. The conventional amplitude image is superposed by the image improved by the instantaneous phase, increasing the reflectors detectability and reducing artifacts for all cases, as well as dead zone for the tested plate.

Estudo comparativo das perdas d’água em mesocosmos colonizados ou não por aguapé (Eichhornia azurea (Swartz) kunth)

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Procedimentos de Pesquisa em Geografia do Comércio e do Consumo e novas possibilidades de mapeamento. Análises a partir de Londrina (PR), Presidente Prudente (SP) e Ribeirão Preto (SP)

We aim to contribute to studies on the restructuring of the city with a focus on consumption. In the context where cities become the main place of action of man, a deep set of transformations has occurred. We are interested in understanding the redefinition of the logical production and appropriation of urban spaces for consumption of materials and services. For the analysis of delimitation of those commercial and service areas was made to compare the reality observed on the ground and indirectly through data acquisition and mapping obtained from the National Address List for Statistical Purposes, with the boundaries established by zoning and / or by municipal director plans of the cities studied, together with the classification of commercial establishments and in accordance with the standards of the National Classification of Economic Activities Services. We believe the importance of analyzing the process of concentration and dispersion of stores and / or services of Londrina (PR), Presidente Prudente (SP) and Ribeirão Preto (SP)...

Desenvolvimento de uma rede de sensores sem fio aplicada no monitoramento da variabilidade térmica em casas de vegetação

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise do ângulo de rotação da coxa em indivíduos com síndrome da dor patelofemoral durante a subida de degraus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Sistema informatizado para dispositivos móveis de coleta dos dados referentes à cesta básica do município de Botucatu/SP

The collection of prices for basic goods supply is very important for the population, based on the collection and processing of these data the CLI (Cost Living Index) is calculated among others, helping consumers to shop more rationally and with a clearer view of each product impact of each product on their household budget, not only food, but also cleaning products and personal hygiene ones. Nowadays, the project of collection of prices for basic goods supply is conducted weekly in Botucatu - SP through a spreadsheet. The aim of this work was to develop a software which utilized mobile devices in the data collection and storage phase, concerning the basic goods supply in Botucatu -SP. This was created in order to eliminate the need of taking notes in paper spreadsheets, increasing efficiency and accelerating the data processing. This work utilized the world of mobile technology and development tools, through the platform".NET" - Compact Framework and programming language Visual Basic".NET" was used in the handheld phase, enabling to develop a system using techniques of object oriented programming, with higher speed and reliability in the codes writing. A HP Pavilion dv3 personal computer and an Eten glofish x500+ handheld computer were used. At the end of the software development, collection, data storing and processing in a report, the phase of in loco paper spreadsheets were eliminated and it was possible to verify that the whole process was faster, more consistent, safer, more efficient and the data were more available.

Ultrasound Transient Shear Wave Elasticity Imaging for Tendon Tissue

Degeneration of tendon tissue is a common cause of tendon dysfunction with the symptoms of repeated episodes of pain and palpable increase of tendon thickness. Tendon mechanical properties are directly related to its physiological composition and the structural organization of the interior collagen fibers which could be altered by tendon degeneration due to overuse or injury. Thus, measuring mechanical properties of tendon tissue may represent a quantitative measurement of pain, reduced function, and tissue health. Ultrasound elasticity imaging has been developed in the last two decades and has proved to be a promising tool for tissue elasticity imaging. To date, however, well established protocols of tendinopathy elasticity imaging for diagnosing tendon degeneration in early stages or late stages do not exist. This thesis describes the re-creation of one dynamic ultrasound elasticity imaging method and the development of an ultrasound transient shear wave elasticity imaging platform for tendon and other musculoskeletal tissue imaging. An experimental mechanical stage with proper supporting systems and accurate translating stages was designed and made. A variety of high-quality tissue-mimicking phantoms were made to simulate homogeneous and heterogeneous soft tissues as well as tendon tissues. A series of data acquisition and data processing programs were developed to collect the displacement data from the phantom and calculate the shear modulus and Young’s modulus of the target. The imaging platform was found to be capable of conducting comparative measurements of the elastic parameters of the phantoms and quantitatively mapping elasticity onto ultrasound B-Mode images. This suggests the system has great potential for not only benefiting individuals with tendinopathy with an earlier detection, intervention and better rehabilitation, but also for providing a medical tool for quantification of musculoskeletal tissue dysfunction in other regions of the body such as the shoulder, elbow and knee.

Synthese und radioaktive Markierung potentieller PET- bzw. SPECT-Liganden zur Quantifizierung und Visualisierung der pankreatischen beta-Zell-Masse

Abstract Due to the ongoing efforts in transplanting b-cell mass there is also a great medical interest in specific b-cell imaging agents to quantify the acceptance of transplanted islets in humans in vivo. Additionally, in the context of type 1 diabetes mellitus the chronic and progressive loss of b-cells caused by autoimmune destruction has led to concerted efforts to prevent further loss of b-cells by autoantigen-specific immunotherapy of pre-diabetic patients. nateglinide and glibenclamide are SUR1 ligands used to stimulate insulin secretion in type 2 diabetic patients. They bind to a class of molecules known as the ATP-sensitive potassium channels, located on the insulin producing b-cells of the islets of Langerhans and are therefore excellent candidates as b-cell specific tracers. To obtain a precursor for a direct labelling of nateglinide with [18F]fluoride, the aromatic system of the phenylalanine structure element was derivatised to obtain a phenolic OH-group in 4-position which is capable of further derivatisation. The formed phenylether N-(trans-4-isopropylcyclohexanecarbonyl)-O-(2-hydroxyethyl)-D-tyrosin benzylester was tried to be tosylated according to several literature procedures but none of them was applicable. The catalytic influence of ytterbium(III)triflate in the reaction of toluenesulfonic acid anhydride and the alcohol was investigated. It was found that Yb(III) facilitates the tosylation of the alcohol under non-basic conditions and was extended to the tosylation of a great variety of different alcohols to prove its applicability in general. The radioactive labelling of N-(trans-4-isopropyl-cyclohexanecarbonyl)-O-(2-[18F]fluoroethyl)-D-tyrosine with [18F]F-/ Kryptofix® 222/ K2CO3-system was achieved in radiochemical yields (RCY) of 10 % after deprotection with Pd/ C and H2. In addition to the direct labelling approach, a labelling procedure applying 2[18F]fluoroethyltosylate and N-(trans-4-isopropyl-cyclohexanecarbonyl)-D-tyrosin was performed in 40 % RCY. Unfortunately the determination of the KD value of N-(trans-4-isopropylcyclohexanecarbonyl)-O-(2-fluoroethyl)-D-tyrosine revealed a significant decrease in affinity compared to original nateglinide. The in vivo evaluation of some 18F-labelled glibenclamide derivatives in humans and animals revealed that longer measuring times are warranted because a high liver uptake spoiles the data acquisition and the activity washout proceeds very slowly. Therefore glibenclamide was labelled with a radioisotope with a longer half life such as 99mTc (t1/2 = 6 h) to lengthen the possible time frame for image acquisition. The synthesis of a 99mTc labelled hydrophilic glibenclamide derivative was performed. It is hoped that gliben-clamide is internalised into the b-cell and there binds to the 95 % of intracellular SUR-1 receptors with eventual metablolisation and thus trapping in the cell. The KD-value of the corresponding Re-compound was determined to be 0.5 nM and the insulin secretion properties were similar to those of original glibenclamide. The labelling precursor N-{4-[N,N-bis-(carboxy-methyl)-aminoethyl)-5-chlorobenzene-carboxamido]-ethyl}-benzene-sulfonyl-N'-cyclohexyl urea tris sodium salt was reacted with [99mTc(I)(OH2)3(CO)3] Cl to yield the final N-{4-[99mTc(I)-tricarbonyl-N,N-bis-(carboxymethyl)-aminoethyl)-5-chloro-benzene-carboxamidoethyl]-benzene-sulfonyl}-N'-cyclo-hexyl-urea sodium salt in 70% RCY.

Aufbau und Simulation des KAOS-Spektrometers für Koinzidenzmessungen in der assoziierten Kaonproduktion

Mit der Erweiterung des Elektronenbeschleunigers MAMI um eine dritte Stufe ist es möglich geworden, am Institut für Kernphysik Teilchen mit offener Strangeness zu produzieren. Für deren Nachweis ist die Drei-Spektrometeranlage der Kollaboration A1 um das von der GSI in Darmstadt übernommene KAOS-Spektrometer erweitert worden. Untersucht wird damit die elementare Reaktion p(e,e' K+)Lambda/Sigma0 wobei das auslaufende Elektron und das Kaon nachgewiesen werden müssen. Wird als Target nicht Wasserstoff verwendet, besteht die Möglichkeit dass sich ein Hyperkern bildet. Spektroskopische Untersuchungen an diesen bieten die Möglichkeit das Potential von Hyperonen in Atomkernen und die Hyperon-Nukleon-Wechselwirkung zu untersuchen. Aufgrund der hervorragenden Strahlqualität bei der Elektroproduktion können hier Massenauflösungen von einigen hundert keV/c² erreicht werden. Mit Hilfe von GEANT4 wurden die Detektoren und die Abbildungseigenschaften des Spektrometers simuliert. Geeignete Ereignisgeneratoren wurden implementiert. Es wurde untersucht, wie mögliche Treffermuster in den Detektoren aussehen, die von einem Trigger auf FPGA-Basis selektiert werden müssen. Ebenso konnte hieraus eine erste Abbildung der Spurkoordinaten auf die Targetkoordinaten und den Teilchenimpuls gewonnen werden. Für das Hyperkernprogramm muss KAOS unter 0° Vorwärtsrichung betrieben werden und der Primärstrahl mit Hilfe einer Schikane durch den Dipol gelenkt werden. Die Simulation zeigt hier eine nur moderate Erhöhung der Strahlenbelastung, vor allem im Bereich des Strahlfängers. Somit ist es möglich, KAOS als doppelseitiges Spektrometer in der Spektrometerhalle zu betreiben. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die für sämtliche Detektoren nötige Auslese- und Steuerungselektronik in das vorhandene Datenerfassungssystem und das Steuerungssystem eingebunden. In zwei Strahlzeiten im Herbst 2008 wurden Kaonen im Winkelbereich von 20°-40° mit Impulsen zwischen 400MeV/c und 600MeV/c nachgewiesen. Die aus der Simulation gewonnenen Daten zum Trigger und zur Abbildung kamen zum Einsatz. Es konnte die für eine gute Teilchenidentifikation nötige Zeitauflösung von ca. 1ns FWHM erreicht werden. Die erreichte Winkel- und Impulsauflösung war ausreichend um Lambda und Sigma0-Hyperonen im Spektrum der fehlenden Masse leicht trennen zu können.