Instrument transformers with Digital outputting high voltage power networks

In recent years, energy modernization has focused on smart engineering advancements. This entails designing complicated software and hardware for variable-voltage digital substations. A digital substation consists of electrical and auxiliary devices, control and monitoring devices, computers, and control software. Intelligent measurement systems use digital instrument transformers and IEC 61850-compliant information exchange protocols in digital substations. Digital instrument transformers used for real-time high-voltage measurements should combine advanced digital, measuring, information, and communication technologies. Digital instrument transformers should be cheap, small, light, and fire- and explosion-safe. These smaller and lighter transformers allow long-distance transmission of an optical signal that gauges direct or alternating current. Cost-prohibitive optical converters are a problem. To improve the tool's accuracy, amorphous alloys are used in the magnetic circuits and compensating feedback. Large-scale voltage converters can be made cheaper by using resistive, capacitive, or hybrid voltage dividers. In known electronic voltage transformers, the voltage divider output is generally on the low-voltage side, facilitating power supply organization. Combining current and voltage transformers reduces equipment size, installation, and maintenance costs. These two gadgets cost less together than individually. To increase commercial power metering accuracy, current and voltage converters should be included into digital instrument transformers so that simultaneous analogue-to-digital samples are obtained. Multichannel ADC microcircuits with synchronous conversion start allow natural parallel sample drawing. Digital instrument transformers are created adaptable to substation operating circumstances and environmental variables, especially ambient temperature. An embedded microprocessor auto-diagnoses and auto-calibrates the proposed digital instrument transformer.

Efeitos do andamento musical sobre a frequencia cardiaca em praticantes de ginastica aerobica com diferentes niveis de aptidão cardiorrespiratoria

Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Educação Física

Musical genres: beating to the rhythms of different drums

Online music databases have increased significantly as a consequence of the rapid growth of the Internet and digital audio, requiring the development of faster and more efficient tools for music content analysis. Musical genres are widely used to organize music collections. In this paper, the problem of automatic single and multi-label music genre classification is addressed by exploring rhythm-based features obtained from a respective complex network representation. A Markov model is built in order to analyse the temporal sequence of rhythmic notation events. Feature analysis is performed by using two multi-variate statistical approaches: principal components analysis (unsupervised) and linear discriminant analysis (supervised). Similarly, two classifiers are applied in order to identify the category of rhythms: parametric Bayesian classifier under the Gaussian hypothesis (supervised) and agglomerative hierarchical clustering (unsupervised). Qualitative results obtained by using the kappa coefficient and the obtained clusters corroborated the effectiveness of the proposed method.

Fixed-point DSP implementation of nonlinear H(infinity) controller for large gap electromagnetic suspension system

Electromagnetic suspension systems are inherently nonlinear and often face hardware limitation when digitally controlled. The main contributions of this paper are: the design of a nonlinear H(infinity) controller. including dynamic weighting functions, applied to a large gap electromagnetic suspension system and the presentation of a procedure to implement this controller on a fixed-point DSP, through a methodology able to translate a floating-point algorithm into a fixed-point algorithm by using l(infinity) norm minimization due to conversion error. Experimental results are also presented, in which the performance of the nonlinear controller is evaluated specifically in the initial suspension phase. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

A calibration approach based on Takagi-Sugeno fuzzy inference system for digital electronic compasses

Recently, the development of industrial processes brought on the outbreak of technologically complex systems. This development generated the necessity of research relative to the mathematical techniques that have the capacity to deal with project complexities and validation. Fuzzy models have been receiving particular attention in the area of nonlinear systems identification and analysis due to it is capacity to approximate nonlinear behavior and deal with uncertainty. A fuzzy rule-based model suitable for the approximation of many systems and functions is the Takagi-Sugeno (TS) fuzzy model. IS fuzzy models are nonlinear systems described by a set of if then rules which gives local linear representations of an underlying system. Such models can approximate a wide class of nonlinear systems. In this paper a performance analysis of a system based on IS fuzzy inference system for the calibration of electronic compass devices is considered. The contribution of the evaluated IS fuzzy inference system is to reduce the error obtained in data acquisition from a digital electronic compass. For the reliable operation of the TS fuzzy inference system, adequate error measurements must be taken. The error noise must be filtered before the application of the IS fuzzy inference system. The proposed method demonstrated an effectiveness of 57% at reducing the total error based on considered tests. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

A laparoscopic surgery training interface

Laparoscopy is a surgical procedure on which operations in the abdomen are performed through small incisions using several specialized instruments. The laparoscopic surgery success greatly depends on surgeon skills and training. To achieve these technical high-standards, different apprenticeship methods have been developed, many based on in vivo training, an approach that involves high costs and complex setup procedures. This paper explores Virtual Reality (VR) simulation as an alternative for novice surgeons training. Even though several simulators are available on the market claiming successful training experiences, their use is extremely limited due to the economic costs involved. In this work, we present a low-cost laparoscopy simulator able to monitor and assist the trainee’s surgical movements. The developed prototype consists of a set of inexpensive sensors, namely an accelerometer, a gyroscope, a magnetometer and a flex sensor, attached to specific laparoscopic instruments. Our approach allows repeated assisted training of an exercise, without time constraints or additional costs, since no human artificial model is needed. A case study of our simulator applied to instrument manipulation practice (hand-eye coordination) is also presented.

The uncanny valley, notes on the realism of “living” creatures in digital games and their relationships with the player

Neste artigo argumenta-se que as simulações numéricas fomentam e exploram relações complexas entre o jogador e o sistema cibernético da máquina que com este se relaciona através da jogabilidade, ou seja, da real aplicação às regras de jogo de tácticas e estratégias usadas pelo participante durante o seu trajecto na aplicação lúdica. Considera-se que o espaço mágico imposto pelo tabuleiro de jogo é mais do que um espaço de confusão entre real e artificial mas antes se apresenta como uma cortina ou interface entre o corpo próprio do participante e a simulação digital inerente ao sistema computacional.

Distribuição digital de música: perspectiva tecnológica emergente para o mercado português

Dissertação apresentada à Escola Superior de Comunicação Social como parte dos requisitos para obtenção de grau de mestre em Audiovisual e Multimédia.

Solução doméstica para televisão digital

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

A dimensão política da segurança para o ciberespaço na União Europeia : a agenda digital, a estratégia de cibersegurança e a cooperação UE-OTAN

Mestrado em Relações Internacionais.

A biosignal embedded system for physiological computing

Thesis submitted in the fulfilment of the requirements for the Degree of Master in Electronic and Telecomunications Engineering

Controlo por computador de um sistema de levitação magnética

Ao longo deste projecto são efectuados vários passos para a realização de um sistema de levitação magnética controlado por computador. O objectivo deste projecto é a levitação de um objecto de material ferromagnético. Para a sua realização foi essencialmente necessário um electroíman, que exerce a força electromagnética sobre a bola, um circuito de potência para accionar o electroíman, um circuito sensor constituído por um LDR e por fim, o circuito constituído pelo PIC 18F4550. Para a comunicação entre o sistema e o PC foi estabelecida a comunicação série RS232. No que concerne ao controlo do sistema, foi aplicado um controlador PD e um controlador em avanço, ambos projectados directamente no domínio digital, através do método do Lugar de raízes. Posteriormente foi desenvolvida uma interface gráfica em ambiente MATLAB, para comunicação, via RS232, entre o PC e o sistema.

Controlador Boundary-Scan

A crescente complexidade dos sistemas electrónicos associada a um desenvolvimento nas tecnologias de encapsulamento levou à miniaturização dos circuitos integrados, provocando dificuldades e limitações no diagnóstico e detecção de falhas, diminuindo drasticamente a aplicabilidade dos equipamentos ICT. Como forma de lidar com este problema surgiu a infra-estrutura Boundary Scan descrita na norma IEEE1149.1 “Test Access Port and Boundary-Scan Architecture”, aprovada em 1990. Sendo esta solução tecnicamente viável e interessante economicamente para o diagnóstico de defeitos, efectua também outras aplicações. O SVF surgiu do desejo de incutir e fazer com que os fornecedores independentes incluíssem a norma IEEE 1149.1, é desenvolvido num formato ASCII, com o objectivo de enviar sinais, aguardar pela sua resposta, segundo a máscara de dados baseada na norma IEEE1149.1. Actualmente a incorporação do Boundary Scan nos circuitos integrados está em grande expansão e consequentemente usufrui de uma forte implementação no mercado. Neste contexto o objectivo da dissertação é o desenvolvimento de um controlador boundary scan que implemente uma interface com o PC e possibilite o controlo e monitorização da aplicação de teste ao PCB. A arquitectura do controlador desenvolvido contém um módulo de Memória de entrada, um Controlador TAP e uma Memória de saída. A implementação do controlador foi feita através da utilização de uma FPGA, é um dispositivo lógico reconfiguráveis constituído por blocos lógicos e por uma rede de interligações, ambos configuráveis, que permitem ao utilizador implementar as mais variadas funções digitais. A utilização de uma FPGA tem a vantagem de permitir a versatilidade do controlador, facilidade na alteração do seu código e possibilidade de inserir mais controladores dentro da FPGA. Foi desenvolvido o protocolo de comunicação e sincronização entre os vários módulos, permitindo o controlo e monitorização dos estímulos enviados e recebidos ao PCB, executados automaticamente através do software do Controlador TAP e de acordo com a norma IEEE 1149.1. A solução proposta foi validada por simulação utilizando o simulador da Xilinx. Foram analisados todos os sinais que constituem o controlador e verificado o correcto funcionamento de todos os seus módulos. Esta solução executa todas as sequências pretendidas e necessárias (envio de estímulos) à realização dos testes ao PCB. Recebe e armazena os dados obtidos, enviando-os posteriormente para a memória de saída. A execução do trabalho permitiu concluir que os projectos de componentes electrónicos tenderão a ser descritos num nível de abstracção mais elevado, recorrendo cada vez mais ao uso de linguagens de hardware, no qual o VHDL é uma excelente ferramenta de programação. O controlador desenvolvido será uma ferramenta bastante útil e versátil para o teste de PCBs e outras funcionalidades disponibilizadas pelas infra-estruturas BS.

Desenvolvimento musical e educação no mundo social

Na aproximação do milénio, as funções da música e o acesso à música estão a transformar-se rapidamente. O antropólogo Merriam sugeriu que "provavelmente não há nenhuma outra actividade humana cultural que seja tão inHuente e que alcance, modele e frequentemente controle tanto o comportamento humano" (1964: 218) como a música, e a investigação psicológica está a começar a revelar o enorme poder que a música pode exercer sobre as pessoas, de várias maneiras. O meu próprio interesse reside nas funções psicológicas da música, que poderão genericamente ser resumidas em três domínios principais, nomeadamente as funções cognitivas, emocionais e sociais. Nesta apresentação argumenta-se que as funções sociais da música têm sido seriamente neglicenciadas e que, na verdade, estas funções complementam as cognitivas e as emocionais em aspectos importantes. Estas considerações devem estar no centro da educação musical. Considerando que as utilizações da música aumentam e se diversificam é importante que os jovens estejam na linha da frente das mudanças que estão a ocorrer e que assim possam tirar o máximo partido de eventuais benefícios. Isto é importantíssimo sobretudo numa época em que, pelo menos no Reino Unido, a música está a lutar pela sua sobrevivência como uma disciplina do currículo nacional, em resultado do pensamento recente do governo acerca da importância das competências básicas, ou seja, os três "R" (Ler, escrever, contar). Precisamos de ser capazes de mostrar que o quarto "R", "ritmo", pode promover benefícios na vida cognitiva, emocional e social das crianças, o que o torna tão indispensável como o número e a literacia. Esta apresentação engloba quatro áreas principais. Em primeiro lugar, abordam-se as transformações sociais e tecnológicas que têm ocorrido na própria música, aproximadamente durante a última década: o aumento das redes de computadores e o uso da Internet, a miniaturização e os custos decrescentes do equipamento pessoal de audição, o impacto do sistema MIDI, estão a exercer uma inHuência profunda na indústria da música e na educação musical. Em segundo lugar, referem-se algumas áreas específicas de investigação em educação musical para ilustrar a importância do contexto social, nomeadamente as preferências musicais dos adolescentes, os trabalhos de composição de crianças realizados em grupo e o conceito de auto-identidade na formação de professores de música. Esta breve abordagem leva a um resumo das funções sociais da música para o indivíduo, que parecem centrar-se na auto-identidade, nas relações interpessoais e no humor. Finalmente, propõe-se uma nova agenda para a investigação, centrada no contexto social.

Análise da problemática da exposição dos músicos ao ruído: perceção ao ruído e determinação dos níveis de pressão sonora na prática musical em contexto escolar

A atenção face dada à problemática da perda auditiva induzida pelo ruído nos profissionais da música tem sido enfatizada estudos nos últimos anos. No entanto, no que respeita aos alunos de música, são ainda poucos os estudos que analisam esta problemática de modo a permitir compreender se estes poderão estar expostos a elevados níveis de ruído no decorrer da sua formação e desenvolver problemas auditivos. O presente estudo pretende caraterizar os níveis de pressão sonora a que alunos de música estão expostos no decorrer das aulas e analisar a perceção do risco dos mesmos e potenciais efeitos sobre o sistema auditivo. Foram analisadas duas Orquestras de Jazz e uma Orquestra Sinfónica de uma Escola Superior de Música (ESM) e de um Conservatório de Música (CM). No total foram selecionados 24 alunos de acordo com o seu instrumento, e medidos os níveis de pressão sonora em diversas aulas, ao longo de duas semanas com recurso a 8 dosímetros. Foi aplicado um questionário para a análise da perceção dos alunos ao ruído e realizados exames audiométricos para a avaliação auditiva dos alunos. Em geral, os resultados demostraram que os alunos estão expostos a níveis elevados de ruído no decurso das aulas de instrumento e ensaios. Foram obtidos elevados níveis de Lp,A,eqT na bateria, vibrafone, saxofone, trombone, clarinete e trompa. Nas três escolas, verificou-se valores mais baixos de exposição no contrabaixo, nomeadamente nas Aulas Individuais. Os valores de Lp,Cpico ultrapassaram o valor de ação inferior de 135 dB(C) na percussão e saxofone. Nas aulas teóricas os valores obtidos ultrapassaram recomendação de 35 dB(A). No que respeita à perceção dos alunos verificou-se que em geral consideram que a exposição a elevados níveis de pressão sonora não tem efeitos significativos na saúde. Apesar de se ter verificado que todos os alunos avaliados apresentam uma audição normal, tinnitus, hiperacusia, distorção e diplacusia foram identificados por um número significativo de alunos. Os resultados obtidos neste estudo refletem a necessidade de implementação de medidas de prevenção e controlo dos níveis de exposição dos alunos de música com vista a um aumento da sua consciencialização do risco.