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CEFET-MG

Disciplinas 2º Semestre de 2017

Última modificação: Terça-feira, 27 de março de 2018

disciplinas-ofertadas-2s-2017

 

Ementas:

Algoritmos e Estrutura de Dados: Análise de Complexidade de Algoritmos. Estrutura de Dados Elementares: pilhas, filas, listas ligadas . Implementações de estruturas de dados usando técnicas de recursividade. Tabela de hash e tabela de acesso direto. Algoritmos de Ordenação: Bolha, inserção, seleção, quicksort, mergesort eheapsort. Estruturas de Dados: árvores balanceadas e não balanceadas, KdTrees e noções de grafos. Busca: sequencial, binária e árvores de busca. Algoritmo de Huffman.
 
Análise de Redes Elétricas: Modelos matriciais de componentes e de sistemas em regime permanente. Solução matricial de problemas de curto-circuito. Estudos de fluxo de potência: limites e controles. Análise de contingências. Equivalentes estáticos. Técnicas de esparsidade para solução de redes de energia elétrica.

Sistemas Multivariáveis  (Análise e Projeto em Espaço de Estados): Descrição em espaço de estados de sistemas contínuos, discretos. Análise de sistemas: solução de equações de estados para sistemas contínuos e discretos; matriz de transição de estados, de resposta ao impulso e ao pulso. Propriedades estruturais de sistemas: controlabilidade e observabilidade de sistemas de dados contínuos e dados amostrados. Projeto de sistemas de controle: método de alocação de pólos por realimentação de matriz de ganhos constantes. Projeto de estimadores de estados. Projeto de controladores ótimos.

Teoria Eletromagnética: Análise Vetorial. Equações de Maxwell no Domínio do Tempo: Forma Diferencial e Forma Integral. Propriedades Macroscópicas da matéria: parâmetros e relações constitutivas. Condições de fronteira/interface: meio de condutividade finita, meio de condutividade infinita e fontes ao longo da fronteira. Potência e Energia – Teorema de Poynting. Equações de Maxwell no Domínio da Freqüência/Fasorial: Formas Diferenciais e Integrais; Condições de Fronteira; Potência e Energia. Casos Particulares: Eletrostática e Magnetostática; Teoria de Circuitos Elétricos; Propagação de Ondas Eletromagnéticas Guiadas e Irradiadas. Princípios de Irradiação – potenciais eletromagnéticos.

Controle de Acionamentos Elétricos: Modelagem do sistema mecânico; Controle de trajetória em acionamentos elétricos; Representação de grandezas trifásicas por vetores espaciais; Modelagem da máquina de indução por vetores espaciais; Princípios do Controle vetorial aplicado à máquina de indução; Projeto das malhas para controle vetorial da máquina de indução.

Controle Digital: Introdução ao Controle Digital de Sistemas Dinâmicos Lineares; Amostragem e reconstrução de sinais contínuos; Transformada Z; Sistemas discretos em malha aberta e em malha fechada; Técnicas de análise de estabilidade de sistemas amostrados; Projeto de controladores digitais; Implantação de sistemas digitais de controle.

Tópicos Especiais em Sistemas Elétricos: Método de Elementos Finitos: Formulações matemáticas para problemas de contorno. Equações de Maxwell. Métodos de resíduos ponderados e de Galerkin. Método de Elementos Finitos em duas e três dimensões. Técnicas de programação básicas para o método de Elementos Finitos. Introdução à geração de malhas. Funções de forma. Elementos unidimensionais, bidimensionais e tridimensionais. Formulação isoparamétrica. Integração numérica. Elementos Lagrangianos e Serendipity. Erros, estimativa de erros e convergência. Aplicações.

Diferenças Finitas no Domínio do Tempo: Equações de Maxwell. O algoritmo de Yee para solução de problemas de eletromagnetismo computacional. O método de diferenças finitas no domínio do tempo em uma, duas e três dimensões. Estabilidade e dispersão numérica. Condições de contorno. Modelagem de antenas através do FDTD.

Técnicas de Otimização: Problemas lineares e não-lineares de otimização. Estudo dos problemas de otimização sem restrições. Estudo dos problemas de otimização com restrições de igualdade – Lagrange. Estudo dos problemas de otimização com restrições de igualdade e desigualdade – Karush-Kuhn-Tucker. Metaheurísticas: Algoritmos Genéticos, Busca Tabu, etc. Método Simplex.

Tópicos Especiais em Sistemas Elétricos: Aplicações de Dispositivos Estáticos de Potência em Sistemas de Energia Elétrica: Conversores VSI e CSI. Modulação por largura de pulso. Conversores CA-CA. Conversores multi-níveis. 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.

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. Séries. 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. Métodos variacionais e de resíduos ponderados. Método de Galerkin. Método de Elementos Finitos. Método dos Momentos. Técnicas de programação aplicada aos métodos numéricos.

Sinais e Sistemas: Sinais contínuos e discretos. Sistemas lineares invariantes no tempo. Equações diferenciais lineares ordinárias invariantes no tempo. Caracterização no tempo e na freqüência de sinais e sistemas. Transformada de Laplace. Série de Fourier. Transformada de Fourier. Transformada Z. Ortogonalização de sinais. Transformada discreta de Fourier. Algoritmos FFT. Amostragem de sinais. Filtragem e modulação de sinais.
Modelagem e Controle de Sistemas Fotovoltaicos: Painel Fotovoltaico; Teoria de fasores espaciais e transformações; O inversor fotovoltaico: monofásico e trifásico; Modelagem do inversor fotovoltaico; Fundamentos de controle de sistemas; Projeto do filtro LCL; Controle do inversor fotovoltaico conectado a rede elétrica.

Controle Robusto: Representação de sistemas por meio de variáveis de estado. Planta generalizada. Revisão de controle por realimentação de estados e observadores de estado. Incertezas e suas representações. Otimização convexa aplicada ao controle por realimentação de estados. Complemento de Schur e Lema de Finsler. Estabilidade assintótica: condições equivalentes, estabilidade quadrática e estabilidade robusta. Condições convexas para a estabilização robusta. Desempenho de sistemas. Sistemas com atrasos nos estados.

 

 

 

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