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Disciplinas 2º semestre de 2026
Última modificação: Terça-feira, 14 de julho de 2026
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Análise de Transitórios em Redes Elétricas no Domínio do Tempo: Análise de circuitos elétricos de parâmetros concentrados utilizando equações diferenciais e transformada de Laplace. Análise de circuitos lineares com parâmetros concentrados utilizando métodos numéricos. Modelagem teórica e computacional de transformadores para análise de transitórios. Teoria e modelagem da propagação de ondas em linhas monofásicas e polifásicas sem perdas ou com perdas constantes. Teoria e modelagem da propagação de ondas em linhas monofásicas e polifásicas com perdas variáveis na frequência. Métodos e programas computacionais de análise de redes elétricas no domínio do tempo.
Aplicações de Dispositivos Estáticos de Potência em Sistemas de Energia Elétrica: Conversores VSI e CSI. Modulação por largura de pulso. Conversores CA-CA. Conversores multiníveis. Teoria das potências ativas e reativas instantâneas. Sistemas de sincronismo. Controle de corrente em conversores estáticos. Compensação shunt. Compensação série. Compensação shunt-série. Filtros ativos. Filtros híbridos. Controladores digitais para conversores estáticos de potência.
Computação de Alto Desempenho: Principais aplicações da computação de alto desempenho na atualidade. Fundamentos e terminologias da computação paralela. Fundamentos de arquitetura de computadores de alto desempenho. Fundamentos de OpenMP e MPI. Projeto básico de programas em paralelo utilizando técnica PCAM. Avaliação e implementação solvers eficientes para solução de sistemas lineares. Bibliotecas de alto desempenho da álgebra linear (Blas e Lapack). Técnicas para aumento de desempenho de códigos computacionais. Análise de desempenho de códigos computacionais.
Computação Evolucionária: 1-Conceitos básicos de otimização, evolução e seleção natural; 2-Algoritmos Genéticos: conceituação, fundamentos matemáticos, aspectos computacionais, ambientes e técnicas de programação; 3-Introdução à Programação Evolucionária. Introdução à Estratégia Evolutiva; 4 – Introdução à Otimização Evolutiva Multiobjetivo: conceito de dominância, espaços de variáveis e de objetivo, fronteira de Pareto. Algoritmos NSGA-II e SPEA-2; 5 -Métricas de desempenho: distância geracional, distância geracional invertida, hipervolume, espaçamento; 6 – Algoritmos de Estimação de Distribuição. Estratégias para lidar com problemas com muitos objetivos. Algoritmos Evolucionários para Muitos Objetivos: NSGA-III, MOEA-D e MOEA-DD; 7 Aplicações em problemas de engenharia elétrica.
Confiabilidade de Conversores Eletrônicos: Introdução a confiabilidade. Conceitos básicos. Falhas em conversores eletrônicos. Mecanismos de degradação. Modos de falha típicos. Cálculo de perdas de dispositivos semicondutores, capacitores e indutores. Modelagem térmica. Testes de aceleração. Modelos para estimativa de vida útil. Acúmulo de dano. Confiabilidade a nível de componente. Confiabilidade a nível de sistema. Projeto de conversores com foco na confiabilidade.
Estabilidade de Sistemas Não-Lineares: Normas de sinais e sistemas. Estabilidade de Lyapunov. Teorema do pequeno ganho. Critério do círculo. Critério de Popov. Sistemas do tipo Lur’e. Passividade. Cálculo de parâmetros de funções de Lyapunov.
Controle Robusto: Representação de sistemas no espaço de estado. Estabilidade. Incertezas e dependência paramétrica. Fundamentos para controle robusto: convexidade, LMIs, complemento de Schur, transformações de congruência, procedimento S. Análise de Estabilidade e Síntese de Controladores por realimentação de estados via segundo método de Lyapunov, casos contínuo e discreto no tempo: i) precisamente conhecidos, ii) incertos; iii) variantes no tempo. Desempenho: estabilidade exponencial, D-estabilidade, custos H2 e H∞. Relaxações de LMIs. Lema de Finsler. Soluções polinomiais para formulações robustas. Sistemas com atrasos nos estados. Realimentação dinâmica de saída
Dinâmica de Máquinas Elétricas: Fundamentos de Máquinas Elétricas Rotativas. Representação dq0 e por vetores espaciais de Máquinas Elétricas CA. Modelagem Dinâmica de Máquinas elétricas CC, de Indução e Síncrona. Transitórios Eletromagnéticos e Eletromecânicos em Máquinas CA.
Eletromagnetismo computacional: Introdução aos problemas de eletromagnetismo computacional. Método de diferenças finitas no domínio do tempo. Método dos elementos finitos. Método dos Momentos.
Instrumentação para Aplicações Biomédicas: Princípios de sensores e transdutores aplicados à medição de grandezas fisiológicas. Cadeia de instrumentação biomédica: sensores, condicionamento de sinais, aquisição e processamento de sinais biomédicos. Arquiteturas de sistemas de aquisição de dados e integração com microcontroladores e sistemas embarcados. Instrumentação em equipamentos médicos e dispositivos vestíveis (wearables). Aspectos de segurança elétrica e normas aplicáveis a equipamentos eletromédicos. Estudos de caso envolvendo monitorização fisiológica e análise de sinais biomédicos.
Métodos Numéricos: Erros. Sistemas de equações lineares: solução por métodos diretos e iterativos. Derivação e integração numéricas. Diferenças finitas. Interpolação, extrapolação e aproximação de funções. Método de mínimos quadrados. Zeros de funções de uma ou mais variáveis. Ajuste de funções. Resolução numérica de equações diferenciais. Formulações clássicas para problemas de contorno. Método de Elementos Finitos. Método dos Momentos. Técnicas de programação aplicada aos métodos numéricos.
Modelagem e Controle de Conversores Estáticos de Potência –
- Revisão de conversores CC-CC não isolados
- Modelagem de conversores PWM operando em modo de condução contínua
- Modelagem de conversores PWM operando em modo de condução descontínua
- Funções de transferência de conversores PWM e projeto de controladores
- Estudo de conversores PWM com controle modo tensão
- Estudo de conversores PWM com controle por corrente média
Planejamento de Sistemas de Potência: Planejamento da operação – Despacho econômico, Coordenação hidrotérmica, Fluxo ótimo de Potência, Introdução a Mercados de Energia, Manutenção programada de equipamentos. Planejamento da expansão – técnicas clássicas de otimização e métodos heurísticos, modelos determinísticos e probabilísticos, consideração de
incertezas.
Sistemas Multivariáveis: Representação de sistemas multivariáveis contínuos e discretos no domínio da frequência e no domínio do tempo. Operações sobre sistemas multivariáveis. Polos e zeros de sistemas multivariáveis. Solução de equações de estados para sistemas contínuos e discretos. Controlabilidade, observabilidade e estabilidade. Especificações de desempenho. Normas de sinais e de sistemas. Resposta em frequência de sistemas multivariáveis. Configurações de sistemas de controle multivariável no domínio da frequência. Estratégias de controle no espaço de estados. Síntese de controle multivariável.
Tópicos Especiais em Modelagem e Controle de Sistemas: Estimação de Estados e Parâmetros: Observabilidade e projeto de observadores para sistemas contínuos e discretos no tempo. Estabilidade de sistemas dinâmicos e fundamentos de Lyapunov aplicados à observação de estados. Controle ótimo e projeto de controlador LQR. Filtro de Kalman para estimação de estados. Projeto de observadores com alto ganho. Introdução a observadores homogêneos e observadores em modos deslizantes. Aplicações computacionais em estimação de estados e parâmetros.