PPGEE-PG
O Programa
O Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica do Câmpus Ponta Grossa foi aprovado pelo Conselho Técnico-Científico (CTC) da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), durante a 130ª reunião, realizada entre os dias 24 a 27 de outubro de 2011. Atua na área de concentração em Controle e Processamento de Energia, com duas linhas de pesquisa: Instrumentação e Controle; e Processamento de Energia.
Atualmente goza do conceito CAPES 4, obtido na avaliação do quadriênio 2017-2020.
Para a linha de Pesquisa de “Instrumentação e Controle” tem-se mais focados os seguintes laboratórios:
●Lab. de Automação Manufatura (LAut);
●Lab. de Supervisão e Controle de Processos (LSCP);
●Lab. de Informática Industrial (LII);
●Lab. de Eletrônica Auxiliada por Computador (LEAC);
●Lab. de Sinais e Biomédica (LSB);
●Centro de Instrumentação em Engenharia Biomédica e Esportiva (CIEBE);
●Lab. de Inteligência Computacional e Controle Avançado (LICON);
●Lab. do Grupo de Sistemas Automotivos (GSA); e
●Lab. de Automação e Controle (LAC).
Já para a linha de Pesquisa de “Processamento de energia” tem-se mais focados os seguintes laboratórios:
●Centro de Mobilidade Elétrica (CME);
●Lab. de Processamento Eletrônico de Energia (LPEE);
●Lab. de Eletrônica de Potência (LEP):
●Lab. de Energia Eólica (LEE); e
●Lab. de Energia Solar (LES).
Alguns laboratórios atendem ambas as linhas de pesquisa, como:
●Lab. de prototipagem para confecção de placas de circuitos impressos (LPCI);
●Labs. de Informática (uso comum com a graduação).
Muitos destes laboratórios foram equipados com recursos oriundos de projetos institucionais aprovados via FINEP-CT e MCT/FINEP/CT-Infra; e projetos de cunho individual aprovados junto a Fundação Araucária, CNPq e FUNTEF/UTFPR, que por cima, captaram mais de R$36milhões ao longo dos últimos 10 anos (vide informações no campo “financiamentos”). O PPGEE também conta com acesso aos 23 Laboratórios Multiusuários (LabMult) espalhados por diferentes campi da UTFPR.
Área de concentração
CONTROLE E PROCESSAMENTO DE ENERGIA
O objetivo desta área de controle e processamento de energia concentra-se na modelagem e desenvolvimento de algoritmos, tecnologias e sistemas para desenvolvimento e aplicação de conceitos que promovam a melhor gestão e eficiência energética, focados principalmente para o setor automotivo, renováveis e também agrícola. Nesta pespectiva, atua na análise e desenvolvimento de sistemas de energia renovávies, focando principalmente o desenvolvimento dos sistemas de eletrificação veicular e de destino de segunda vida de baterias. Paralelamente desenvolve e aplica ferramentas de inteligência artificial para estes fins e para outros, como otimização de sistemas de controle e sistemas de instrumentação para a o setor automotivo, agrícola e aplicações biomédicas, entre outros.
Linhas de pesquisa
Processamento de Energia
A Eletrônica de Potência é o tema central desta linha de pesquisa, que abrange retificadores, inversores e conversores CC-CC e CC-CA, monofásicos e trifásicos. Essas estruturas respondem pelo processamento eletrônico da energia elétrica proveniente de fontes renováveis ou da energia disponível na rede de distribuição comercial. Assim, vislumbram-se três grandes vertentes de estudos especializados: a geração de energia elétrica, o acionamento de máquinas elétricas e a aplicação de fontes chaveadas.
Nesse contexto, sistemas para o processamento da energia proveniente de fontes do tipo solar, eólica e de biomassa integram esta linha de pesquisa. Estes sistemas podem ser isolados ou conectados com a rede de energia elétrica. Podem ainda ser híbridos, quando empregam duas ou mais fontes alternativas distintas conectadas em um ponto comum, e fazerem parte de sistemas de geração distribuída.
O processamento da energia proveniente da rede de distribuição de energia elétrica é necessário em sistemas residenciais, comerciais e industriais para a alimentação de cargas que demandam características específicas de alimentação. O processamento da energia nestes sistemas proporciona a correta operação, automatização, diminuição de peso e volume e elevação do rendimento, configurando mais uma área de interesse a ser abordada.
Paralelo a isso, o estudo de uso de sistemas de armazenamento de energia em microrredes CC e/ou CA justifica o estudo das topologias de conversores bidirecionais utilizando baterias de segunda vida e dos sistemas de controle para a integração das baterias e dos conversores bidirecionais em sistemas de potência elétrica CA e/ou CC. Ainda, em paralelo, esta linha de pesquisa tem aplicado e desenvolvido ferramentas de inteligência artificial para otimizar aplicações de controle e de gestão de energia e também atuar com dispositivos para subsidiar a eletrificação veicular e também atuar com a gestão e aplicação de segunda vida de baterias automotivas.
Instrumentação e Controle
A linha de pesquisa Instrumentação e Controle busca realizar pesquisa, análise, caracterização, projeto, desenvolvimento, implementação e avaliação de sistemas de medição, análise, atuação e controle com aplicações nas áreas de sistemas de conversão de energia, robótica, sistemas de instrumentação e automação industrial e veicular, geração distribuída a partir de fontes renováveis, smart-grid, carpots, micro e nanoestruturas, vibrações, entre outras.
De modo geral, abrange desde o estudo e caracterização das propriedades básicas até o desenvolvimento e concepção de dispositivos e sensores, proporcionando aplicações de inteligência artificial e de conceitos da Indústria 4.0. Desenvolve atividades de instrumentação e desenvolvimento de sensores para fins industriais e veiculares, não limitados a estas áreas. Da mesma forma, busca realizar o estudo de técnicas de controle avançadas é de grande importância fornecendo ferramental indispensável em quase todas as áreas da engenharia. Dentre as finalidades, espera-se contribuir com a otimização dos custos e recursos em sistemas de instrumentação e controle, com a minimização das perdas, o aumento da eficiência, da confiabilidade, da segurança e da robustez e buscar o desenvolvimento de novas soluções, resultando no desenvolvimento de projetos e estabelecimento de parcerias com empresas da área.
O estudo e desenvolvimento dos diferentes sistemas eletroeletrônicos de instrumentação, monitoramento e controle, permitem a extensão destes conceitos a temas interdisciplinares que se beneficiam das técnicas, tecnologias e conceitos. Assim, soluções voltadas à IoT, monitoramento de informações, sensores, aplicações veiculares, industriais e inclusive biomédicos e agroindustriais também se beneficiam do desenvolvimento de sistemas eletroeletrônicos aplicados, uma vez que dividem temas de interesse comum como eficiência energética, monitoramento de sinais, processamento de dados e uso de técnicas de inteligência computacional para análise de dados, reconhecimento de padrões, técnicas de otimização, entre outras.
Atua fortemente na área veicular com o desenvolvimento de projetos de PD&I, atuando com inovação em sistema de controle, sistemas de auxílio à condução, comunicação e conectividade veicular, e também em sistemas de gerenciamento e otimização de energia para veículos híbridos e elétricos. Ainda, desenvolve ferramentas de inteligência artificial para geração de energia renovável e de otimização para as diferentes áreas e também atua no desenvolvimento de sensores e sistemas de instrumentação voltados à agricultura e aos produtos agrícolas.