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ATIVIDADE 1 - SINAIS E SISTEMAS LINEARES – 52/2024



Com o avanço acelerado das tecnologias e a constante evolução dos campos de engenharia, é crucial que os profissionais invistam em educação contínua e atualização profissional. Esta necessidade não se limita apenas aos aspectos técnicos, mas também abrange habilidades multidisciplinares e adaptabilidade a diferentes cenários de aplicação no mercado de trabalho. A disciplina de Sinais e Sistemas Lineares desempenha um papel fundamental nesse contexto, oferecendo uma rica variedade de aplicações em diversas áreas da engenharia. Em setores como telecomunicações, por exemplo, os princípios de sinais e sistemas são essenciais para o desenvolvimento e otimização de sistemas de transmissão de televisão, rádio e telefonia. Além disso, a disciplina tem aplicação direta em sistemas de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica, contribuindo para a eficiência e segurança desses sistemas vitais. Na engenharia biomédica, os conceitos de sinais e sistemas são cruciais para o desenvolvimento, manutenção e operação de equipamentos médicos avançados, que salvam vidas e melhoram a qualidade dos cuidados de saúde. No contexto da automação industrial e robótica, a compreensão profunda de sinais e sistemas é fundamental para o projeto e implementação de sistemas automatizados eficientes e confiáveis. Além disso, a disciplina desempenha um papel vital na manutenção industrial, auxiliando na detecção e correção de falhas em sistemascomplexos de produção. Diante dessa diversidade de aplicações, é evidente que a disciplina de Sinais e Sistemas Lineares oferece uma base sólida e abrangente para profissionais que desejam se destacar em suas carreiras. Portanto, é fundamental que os profissionais da área estejam preparados para enfrentar os desafios multidisciplinares que surgem no dia a dia profissional. Convido você a expandir seus horizontes acadêmicos e profissionais. A seguir, apresento três trabalhos selecionados, cada um focado em uma área específica onde os princípios de sinais e sistemas lineares são aplicados. Esses artigos servirão como uma introdução aprofundada e um ponto de partida para você explorar ainda mais esses temas fascinantes em sua trajetória profissional. Portanto, você como profissional deverá ler os 3 (três) artigos, e entre eles escolher apenas 1 (um), e desse artigo que escolher deverá realizar a sua atividade. Antes que você inicie a sua leitura, gostaria de deixar algumas recomendações:


- Busque escolher o artigo no qual tenha uma menor afinidade nesse momento (quando escolhemos conhecer um determinado assunto no qual não temos conhecimento, estamos dando abertura para que esse assunto venha a agregar ao conteúdo no qual tenho um certo domínio);

- Durante a leitura do artigo, vá fazendo anotações e pesquisas sobre o assunto, fazendo com que a sua imersão seja maior dentro do que está sendo trabalhado (realize buscas na internet, livros, artigos com assuntos paralelos).

- Busque as referências do autor do artigo, podem a vir a contribuir na sua pesquisa e processo de aprendizagem.


Trabalho n° 1

Implementação computacional do Cálculo de Perdas por Histerese corrigido pelo acoplamento magneto mecânico Resumo: O trabalho tem como objetivo continuar uma linha de pesquisa estabelecida no laboratório GRUCAD acerca do acoplamento magneto mecânico na análise de dispositivos eletromagnéticos. A partir de dados experimentais obtidos em pesquisas anteriores, uma modelagem de funções contínuas que descrevem o comportamento dos parâmetros de um modelo de perdas por histerese de acordo com os esforços mecânicos é proposta, com a obtenção das constantes apropriadas. Uma simulação mecânica de um dispositivo de estudo é elaborada e realizada através de um software multi-físico que faz uso do método de elementos finitos, o GetDP, de modo a obter as distribuições de estresses radiais e tangenciais ao longo do equipamento. Uma implementação computacional do acoplamento magneto mecânico é proposta e adicionada ao programa de simulação eletromagnética de referência do GRUCAD, o EFCAD, fazendo uso das funções modeladas e dos resultados de simulações mecânicas para efetuar uma correção no cálculo das perdas por histerese, de acordo com uma distribuição de estresses equivalentes obtida. A implementação é validada através de simulações magnéticas distintas que contém características particulares, como efeitos de não-linearidade e presença de harmônicos na forma de onda da excitação do dispositivo. Uma discussão dos resultados numéricos e gráficos obtidos e do desempenho da implementação proposta é realizada. Um conjunto de resultados adicionais de simulações é apresentado posteriormente no Apêndice do trabalho.


Trabalho n° 2

Proposta de sistema optoeletrônico de varredura espectral para análise do infravermelho pela reflexão difusa utilizando múltiplas esferas de integração Resumo: Este trabalho apresenta um sistema optoeletrônico, baseado em reflexão difusa, para corrigir um sinal espectral da região do infravermelho próximo. Um conjunto com múltiplas esferas de integração ´e usado para compensar o sinal de entrada e melhorar as leituras realizadas. A primeira esfera separa a radiação em duas partes, um feixe ´e direcionado para uma segunda esfera de onde ´e obtido o sinal referente `a amostra, e o outro ´e direcionado para uma terceira, que gera um sinal de referência utilizado para compensar as interferências. As análises realizadas mostraram uma redução de 77% na influência da variação da temperatura e do decaimento optoeletrônico ao longo do tempo. Desta forma, as interferências intrínsecas e extrínsecas dos protótipos básicos da espectroscopia no infravermelho próximo são minimizadas e seus desempenhos podem ser melhorados. Disponível em: https://www.uel.br/pos/meel/disserta/2020-Rafael_Loni_Martins.pdf Trabalho n° 3

Controle de tensão local para redes de baixa tensão com alta presença de geração fotovoltaica Resumo: Um alto número de instalações fotovoltaicas residenciais conectadas em redes de baixa tensão pode resultar em problemas de qualidade da energia como, por exemplo, a sobretensão. Nessas circunstâncias, se métodos de controle de tensão não forem aplicados, o número de instalações fotovoltaicas na rede elétrica terá que ser limitado a fim de garantir valores adequados de tensão. Na literatura especializada diversas estratégias de controle de tensão para redes de baixa tensão tem sido propostas. Entre essas estratégias, aquelas que utilizam inversores e informações locais (e.g., a tensão no ponto de conexão desses inversores) para realizar o controle de tensão são mais econômicos e apresentam um tempo de resposta rápido. Neste trabalho, um método de controle local é proposto a fim de mitigar problemas de sobretensão. O método proposto considera duas ações de controle: absorção de potência reativa e redução da potência ativa. O primeiro controle é o controle principal, e depende da tensão e da potência ativa produzida. O segundo controle é baseado somente na tensão, e é ativado quando a tensão supera um valor máximo preestabelecido. Adicionalmente, o método proposto pode participar na regulação de tensão frente a problemas de subtensão através da injeção de potência reativa. Uma abordagem estocástica que considera as incertezas da localização e a capacidade dos sistemas fotovoltaicos é utilizada para avaliar o método proposto. A proposta é aplicada em uma rede de baixa tensão real, longa, trifásica a quatro fios. As simulações são realizadas com uma hora de resolução para o dia com maior irradiância solar e considerando vários níveis de inserção dos sistemas fotovoltaicos na rede. Os resultados mostram a vantagem do método proposto para mitigar a sobretensão quando comparado com métodos de controle similares. Portanto, o método proposto permite a instalação de um maior número de sistemas fotovoltaicos na rede sem resultar em problemas de tensão.


Após a sua leitura e escolha do artigo que desejará trabalhar, você como um Profissional deverá realizar um resumo focado em uma análise crítica sobre este artigo. Dentro do seu resumo deverá conter as seguintes informações:

a) Nome do Artigo e dos autores;

b) Objetivo desse artigo (qual é a finalidade dele, sobre o que ele fala). Busque responder as perguntas específicas que existem no artigo. Qual foi a ideia, o propósito etc.;

c) Quais foram as áreas multidisciplinares que foram trabalhadas dentro desse artigo (realizar uma identificação das áreas do conhecimento, cálculo, física, processamento de imagens, processamento de sinais, eletrônica etc.), e apresente como foram utilizadas; d) Apresentar o desenvolvimento desse artigo, como ele foi realizado;

e) Em sua análise apresente os pontos positivos encontrados e os negativos;

f) E por fim uma conclusão do que você aprendeu com esse artigo, com as suas pesquisas pessoais, o que agregou a você como profissional.

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