GRUPOS DE PESQUISA
Descrição: O Grupo de Modelagem e Análise de Sistemas de Potência (GMASP) é um grupo de pesquisa formado por pesquisadores dos Departamentos de Automação e Energia (DELAE), de Engenharia Elétrica (DELET) e Interdisciplinar (CLN) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). O GMASP teve sua criação em 2004, quando docentes do DELET se uniram para criar o Laboratório de Análise de Sistemas Elétricos de Potência (LASEP). Os membros do GMASP atuam em diversas áreas de SEP, junto a todas as instituições de desenvolvimento e fomento à pesquisa. O GMASP se caracteriza também por possuir uma forte interação com empresas do setor elétrico. O GMASP tem como principais tópicos de pesquisa: Análise de Desempenho de Sistemas com Geração Distribuída; Análise da Qualidade da Energia Elétrica; Aplicações de Sistemas Inteligentes em Sistemas de Potência (Smart Grids); Identificação e Localização de Faltas; Modelagem de Carga; Otimização de Sistemas de Potência.
O grupo de Sistemas de Medidas em Engenharia Biomédica realiza trabalhos de pesquisa e desenvolvimento de sensores, condicionadores, atuadores e equipamentos de medidas na área de Engenharia Biomédica. O grupo atua em áreas como Instrumentação Biomédica, Processamento de Sinais e Instrumentação Inteligente. As abrangências destes setores tem uma vasta repercussão na pesquisa e na capacitação e formação de estudantes de graduação e pós-graduação, pesquisadores, engenheiros e técnicos qualificados, assim como, no repasse de tecnologias de ponta para o setor produtivo e para o setor de saúde.
O Grupo de Teoria e Aplicações de Controle ¿ GTAC tem como objetivo principal o desenvolvimento de novas ferramentas teóricas do ponto de vista de Sistemas de Controle e a sua aplicação em sistemas complexos. Os pesquisadores do grupo possuem grande experiência na área de sistemas de controle, tanto do ponto de vista acadêmico quanto de interação com a indústria. Ao longo dos últimos anos, atuaram como coordenadores ou integrantes de projetos de pesquisa financiados por agências de fomento como CAPES, CNPq e FAPERGS ou em parceria com empresas como PETROBRAS, STARA e CP Eletrônica/Schneider Electric. Além disso, mantém intensa colaboração internacional na área, tendo seus membros coordenado ou participado de projetos de cooperação internacional. O grupo tem também por objetivo a formação de recursos humanos altamente qualificados na área de sistemas de controle, tanto em nível de graduação como de pós-graduação.
O trabalho do grupo visa principalmente desenvolver novas metodologias para identificação de sistemas e para ajuste de controladores baseado em dados. O projeto otimizado de controles é fundamental em ampla gama de setores de atividade, como por exemplo: para a maximização da produtividade no ambiente industrial, para a eficiência de dispositivos de monitoramento e controle de sinais vitais, etc. Estes campos de aplicação, e o desenvolvimento da teoria que permita melhor desenvolver tais aplicações, seja imediata ou futuramente, constitui o foco principal da pesquisa do grupo. Por outro lado, a identificação de sistemas é tema bastante desafiador do ponto de vista teórico, e com impactos importantes em várias outras áreas do conhecimento: econometria, bioprocessos, processamento de sinais, etc. Estas aplicações e os desdobramentos correspondentes da teoria também fazem parte importante dos esforços de pesquisa do grupo.
LABORATÓRIOS DE PESQUISA
Destina-se ao desenvolvimento de atividades de ensino, pesquisa e extensão pertinentes à prototipação rápida e teste de sistemas eletrônicos dedicados. No âmbito deste laboratório, circuitos dedicados são desenvolvidos em diferentes tecnologias e com diferentes técnicas de projeto e teste. Entre os tópicos de pesquisa desenvolvidas no laboratório se destacam: a) projeto e teste de sistemas integrados em silício; b) projeto e teste de micro sensores inteligentes; c) projeto e teste de sistemas eletrônicos mistos; d) projeto e teste de dispositivos programáveis (analógicos, digitais e mistos); e) projeto de sistemas tolerantes a falhas transientes; e f) confiabilidade de circuitos e dispositivos;
Destina-se à pesquisa, desenvolvimento e aplicação de algoritmos de processamento digital de sinais e imagem, filtragem adaptativa, e projeto de software e hardware necessários à realização destas tarefas. Entre os tópicos de pesquisa desenvolvidas no laboratório se destacam: a) processamento de sinais de voz para identificação de falante, reconhecimento de voz e compressão de sinais; b) algoritmos para filtros adaptativos em banda completa e sub-bandas; c) processamento de imagens para formação, restauração e realce de imagens e para o reconhecimento de padrões; d) processamento de sinais de sensores, como acelerômetros, para supervisão de equipamentos; e e) desenvolvimento de hardware e software para TV Digital;
Destina-se ao desenvolvimento de atividades de ensino, pesquisa e extensão relacionadas a: modelagem, projeto e implementação de sistemas de automação industrial; análise e projeto de sistemas de controle de processos; desenvolvimento de hardware e software para sistemas de controle, automação e robótica; testes e desenvolvimentos de sistemas de acionamento e controle de máquinas elétricas. Entre os tópicos de pesquisa desenvolvidas no laboratório se destacam: a) construção, análise e comparação de desempenho de barramentos industriais; b) desenvolvimento de arquiteturas de hardware de baixo custo para suporte a sistemas operacionais tempo-real; c) uso de técnicas de orientação a objetos no desenvolvimento de sistemas de automação industrial distribuídos; d) projeto e aplicação de controle baseado em dados em processos; e) concepção e implementação de controle adaptativo de processos industriais; f) modelagem, análise de desempenho e projeto de sistemas de controle multivariáveis; g) projeto, simulação e validação de algoritmos de controle para sistemas lineares e não lineares; h) projeto, implementação e teste de sistemas de controle para conversores elétricos de potência; i) desenvolvimento e testes de máquinas de indução e de ímãs permanentes multifásicas, com ênfase em máquinas pentafásicas; e j) desenvolvimento e testes de estratégias de controle para operação de máquinas multifásicas sob falha.
Destina-se ao desenvolvimento de atividades de ensino, pesquisa e extensão pertinentes à: modelagem, análise numérica, concepção, dimensionamento e métodos de ensaios de dispositivos eletromagnéticos; atuadores e máquinas elétricas; aplicação e caracterização de materiais ferromagnéticos e materiais magnéticos duros. Os tópicos de pesquisa desenvolvidos englobam análise, modelagem, concepção e caracterização de dispositivos eletromagnéticos tais como: a) máquinas elétricas: análise, simulação, projeto e testes; b) materiais magnéticos e supercondutores; e c) transdutores: sensores e atuadores eletromagnéticos;
Destina-se ao desenvolvimento de atividades de ensino, pesquisa e extensão pertinentes à modelagem, análise, concepção, dimensionamento e ensaios de sistemas elétricos de potência. Entre os tópicos de pesquisa desenvolvidas no laboratório se destacam: a) aterramento e transitórios eletromagnéticos; b) eficiência energética; c) geração, transmissão e distribuição de energia elétrica; d) gestão da energia; e) identificação e localização de faltas; f) otimização matemática; g) qualidade da energia elétrica; h) recursos energéticos distribuídos e i) redes elétricas inteligentes (smart grids);
Atualmente abriga o grupo de Sistemas de Medidas em Engenharia Biomédica, o qual realiza trabalhos de pesquisa e desenvolvimento de sensores, condicionadores, atuadores e equipamentos de medidas na área de Engenharia. Também atua em áreas como Instrumentação Biomédica, Processamento de Sinais e Instrumentação Inteligente. Sua abrangência tem vasta repercussão na pesquisa e na capacitação de pesquisadores, engenheiros e técnicos qualificados, assim como, no repasse de tecnologias de ponta para o setor produtivo e para o setor de saúde. Entre os tópicos de pesquisa desenvolvidos no laboratório se destacam: a) aprendizagem de máquina com aplicações em tecnologias assistivas; b) aprendizagem de máquina com aplicações em instrumentação biomédica e processamento de sinais biomédicos; c) aprendizagem de máquina na instrumentação biomecânica; d) desenvolvimento de sistemas de instrumentação para a indústria 4.0 com destaque ao setor agropecuário;
Tem por objetivos desenvolver pesquisa, ensino e extensão em sistemas de comunicações sem fio, especialmente voltados para sistemas analógicos e digitais de alta capacidade, incluindo as partes de “hardware” e “software” para melhor desempenho. Inclui o modelamento e caracterização de componentes e dispositivos de RF e microondas e antenas, bem como os efeitos biológicos das radiações não ionizantes. Entre os tópicos de pesquisa desenvolvidos no laboratório se destacam: a) dispositivos e sistemas de comunicações sem fio; b) dispositivos de microondas e antenas, e c) simulações dos efeitos da absorção das ondas eletromagnéticas nas frequências de RF e de microondas em seres humanos;
Tem por objetivo o desenvolvimento de atividades de ensino, pesquisa e extensão em áreas integradas e aplicadas envolvendo instrumentação industrial, processamento de sinais e eletrônica. Entre os tópicos de pesquisa desenvolvidos no laboratório se destacam: a) estudo e aplicação envolvendo colheita de diferentes fontes de energia (energy harvesting); b) estudo e aplicação de sistemas para transmissão de energia sem fios (WPT – Wireless Power Transmission); c) processamento de sinais e imagens; e d) fusão de sinais e “machine learning”;
Dedicado à caracterização elétrica de dispositivos e circuitos Micro- e Nano- Eletrônicos. Além de equipamentos para caracterização elétrica, de circuitos integrados encapsulados ou não, conta com recursos computacionais – Hardware e Software – adequados ao projeto e simulação de circuitos integrados. É comum a pesquisa ser desenvolvida em parceria com empresas e outros institutos de pesquisa;
Destina-se ao desenvolvimento de atividades de ensino, pesquisa e extensão pertinentes à área de sistema de energia. Entre os tópicos de pesquisa desenvolvidos no laboratório destacam-se: a) modelagem, simulação e implementação de nano e microrredes CA, CC e híbridas; b) transição energética: aspectos relacionados à operação de sistemas de distribuição; c) análise da utilização de recursos energéticos distribuídos e de dispositivos de armazenamento de energia em redes de distribuição.
