O PPGEE possui quatro linhas de pesquisa:
- Circuitos de Comunicação
- Otimização de Sistemas
- Eletrônica de Potência e Controle
- Sistemas Elétricos de Potência
Esta linha de pesquisa abrange o desenvolvimento de circuitos elétricos e eletrônicos aplicados aos diversos sistemas de comunicação, como enlaces de comunicação via satélite, telefonia móvel celular, criptografia, redes de comunicação de dados (Internet), antenas, circuitos eletrônicos para transmissão e recepção de sinais, entre outros. A realização de pesquisa na área é crucial para o avanço de sistemas de comunicação emergentes como, por exemplo, redes móveis 5G e tecnologias como Internet das Coisas. Neste sentido, são desenvolvidas pesquisas analíticas e experimentais relacionadas ao projeto e avaliação de antenas, além de ferramentas de CAD, projeto, implementação e teste de circuitos integrados VLSI, tanto no domínio digital quanto nos domínios analógico e RF. O desenvolvimento de ferramentas de CAD tem como objetivo proporcionar maiores níveis de automação durante o projeto de um circuito integrado, além de explorar de forma eficiente o espaço de projeto em busca de soluções otimizadas. Neste sentido, são desenvolvidas pesquisas para geração de soluções mais eficientes nas etapas de seleção de topologias, dimensionamento dos componentes do circuito (dispositivos ativos, como transistores, e passivos, como resistores, capacitores e indutores) e geração de layout. Já a pesquisa em projeto de CIs envolve o desenvolvimento de técnicas que permitam a concepção de circuitos com baixo consumo de energia, pequena área de silício e alto desempenho. Por se tratarem de especificações divergentes, este é um campo que exige investigação intensiva para o desenvolvimento de circuitos no estado da arte que atendam aos requisitos de velocidade e consumo de energia dos protocolos de comunicação atuais, principalmente em tecnologias de fabricação sub-micrométricas. A prototipação e o teste dos circuitos é fundamental para a validação das estratégias de projeto. Para isso, pesquisas em técnicas de prototipação e medidas elétricas de ultra baixa potência também fazem parte desta linha.
Docentes:
- Alessandro Girardi
- Edson Schlosser
- Lucas Severo
- Marcos Heckler
- Paulo César Comassetto de Aguirre
Esta linha de pesquisa abrange a otimização de soluções em hardware e software que envolvem o projeto de sistemas distribuídos, rede de computadores e arquiteturas paralelas. A realização de pesquisa na área é crucial para o avanço de sistemas distribuídos emergentes como, por exemplo, redes móveis 5G e tecnologias como Internet das Coisas. Neste sentido, são desenvolvidas pesquisas relacionadas ao projeto, avaliação e otimização de redes de acesso, redes de alta velocidade, Internet e novas tecnologias, gerenciamento de novos serviços e aplicações. Já o desenvolvimento de pesquisa na área de arquiteturas paralelas é crucial para auxiliar projetistas de sistemas paralelos durante a análise, projeto e integração de sistemas computacionais de alto desempenho. Considerando soluções em hardware, são desenvolvidas pesquisas em arquiteturas paralelas reconfiguráveis, heterogêneas e de alto desempenho. Neste sentido, a pesquisa em software considera o projeto de algoritmos paralelos e técnicas de otimização do uso dos recursos computacionais. Tem-se como principal objetivo a criação de soluções otimizadas para diferentes métricas, como, por exemplo, desempenho, dissipação de potência, eficiência energética e confiabilidade de sistemas.
Docentes:
- Arthur Lorenzon
- Fábio Rossi
- Gustavo Sanchez
- Marcelo Caggiani Luizelli
Esta linha de pesquisa envolve o processamento de energia elétrica e o estudo e desenvolvimento de técnicas de controle para sistemas dinâmicos. A eletrônica de potência é uma área que pode abranger pesquisas com vários enfoques. Tem-se, por exemplo, o projeto de conversores estáticos, técnicas de auxílio à comutação, concepção de topologias de conversores e técnicas de modulação. Adicionalmente, os estudos desenvolvidos em eletrônica de potência podem ser aplicados no processamento de energia de fontes de energia renováveis, gerenciamento da conexão de fontes renováveis com a rede elétrica, melhoria da qualidade de energia empregando filtros ativos e acionamento de máquinas elétricas. Finalmente, outro enfoque das pesquisas relacionadas à eletrônica de potência, é o controle. Em algumas aplicações, a complexidade e os requisitos de desempenho são tais, que se fazem necessárias técnicas de controle mais complexas, tais como, adaptativas, de estrutura variável, robustas, etc. Nesta linha também são estudadas microrredes de energia modernas considerando a complexidade inerente e a quantidade cada vez maior de conversores e de incertezas nas cargas. São usadas não apenas arquiteturas avançadas de microrredes, mas também técnicas de controle que apresentam potencial de aplicação no sistema elétrico moderno sem considerações clássicas, tais como a de tensão e frequência constantes. A inclusão de dinâmicas mais complexas nas pesquisas realizadas demanda a aplicação de técnicas de análise de sistemas dinâmicos e de controle mais avançadas para aplicação em sistemas não-lineares. Vislumbrando ainda aplicações avançadas, a análise de estabilidade e de controle em microrredes embarcadas são também temas de estudo nesta linha de pesquisa, visto que se pode fazer uso de alguns conceitos utilizados em microrredes híbridas terrestres e vice-versa.
Docentes:
- Felipe Grigoletto
- Guilherme Sebastião da Silva
- Marcio Stefanello
Estudos na área de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica enquadram-se nesta linha de pesquisa, utilizando simulações computacionais para obtenção de resultados e buscando a otimização da produção e da entrega contínua de energia elétrica. Para tal, faz-se necessário o desenvolvimento de metodologias robustas que permitam a redução das perdas elétricas, bem como a melhoria significativa dos parâmetros que garantem a estabilidade e o pleno funcionamento dos Sistemas Elétricos de Potência (SEP), permitindo assim a continuidade de operação com altos índices de qualidade de energia e elevado nível confiabilidade dos serviços de geração, transmissão e distribuição. Sendo assim, estudos na área de planejamento, operação, proteção e controle de SEP também são enquadrados nesta linha de pesquisa. Do ponto de vista do planejamento e operação, citam-se os estudos na área de otimização da operação de modo que sejam previstas variações de carga e o crescimento do sistema, bem como o consequente aumento da demanda por energia elétrica e a susceptibilidade dos parâmetros como tensão, corrente e frequência da rede a essas alterações. Já do ponto de vista da proteção de SEP, salienta-se a necessidade de estudos para o desenvolvimento de técnicas para o ajuste e coordenação ótimos dos relés de proteção, bem como a produção de métodos para mitigação dos impactos dos fenômenos inerentes ao SEP, os quais prejudicam o funcionamento desses dispositivos. Tais métodos são conseguidos a partir da aplicação de técnicas de otimização e de processamento de sinais, a serem utilizadas nos centros de operação e nos relés microprocessados. Por fim, estratégias adequadas para o controle da operação, visando a otimização da energia entregue aos consumidores, preservando as condições operacionais adequadas de modo que os parâmetros do sistema elétrico se mantenham dentro dos níveis aceitáveis, também são foco dos estudos realizados.
Docentes:
- Ana Paula Carboni de Mello
- Eduardo Machado dos Santos
HISTÓRICO
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