Dissertationen zum Thema „Park’s vector“

This thesis is concerned with condition monitoring and quantitative analysis of synchronous motors. Constantly rising requirements on the reliability of motors develop new methods of predictive diagnostics, which can identify failure conditions in the initial stage. Created mechatronic systems with the implemented failure from pre-prepared PMSM model are tested by unconventional condition monitoring methods. Software solutions of diagnostics and model designs of the mechatronic systems are implemented in MATLAB & Simulink. Part of this work is also a short introduction to the issue with necessary theoretical fundamentals and research of some selected methods of predictive diagnostics.

This master’s thesis deals with the implementation of existing algorithms of electric AC motor control in Matlab Simulink to LabVIEW Control Design and Simulation. The first part of the thesis treats with the deduction of a mathematical model of an asynchronous motor, permanent magnet synchronous motor and with the theory of vector control of AC motors. In the next part there is a brief guide to create simulation algorithms in LabVIEW environment and to create the model of a motor with EMI functions in language C. The last part contains the comparison of Matlab Simulink and LabVIEW simulation tools.

This master thesis deals with the modern algorithms of the asynchronous induction machine and permanent magnet induction machine. It focuses at vector control, direct torque control and input-output feedback linearization. It also describes a library creation and its usages in the Matlab – Simulink environment. The final part of this thesis contains an implementation of chosen algorithms on the DSC Freescale 56F800E family.

Submitted by Liliane Ferreira (ljuvencia30@gmail.com) on 2018-06-14T11:12:47Z No. of bitstreams: 2 Tese - João Lopes Cardoso Filho - 2018.pdf: 1729607 bytes, checksum: 8279e98ec23b68bab062f8c812957bf4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-06-15T10:25:16Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - João Lopes Cardoso Filho - 2018.pdf: 1729607 bytes, checksum: 8279e98ec23b68bab062f8c812957bf4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG
In this work we exhibit canonical forms for 2D codimension one piecewise smooth vector Fields (PSVF). All possible orientations and codimension one scenarios were covered. Also the intrinsic objects that characterize each one of the canonical forms were presented. Also we present topological distinct canonical forms for a larger class for symmetric PSVF where the set of fixed points is contained in the variety os discontinuity. Finally we analyze the simultaneous occurrence of sliding and crossing limit cycle in the case where the piecewise linear vector fields presents a continuum of periodic orbits.
Neste trabalho exibiremos inicialmente as formas canônicas para campos vetoriais suaves por partes (PSVF) no plano. Todas os possíveis cenários de codimensão um são abordados. Também apresentamos formas canônicas topologicamente distintas para uma classe de PSVF com simetria onde o conjunto de pontos fixos está contido na variedade de descontinuidade. Finalmente, analisaremos a ocorrência simultânea de ciclos limite costurantes e deslizantes no caso linear por partes que apresentam um contínuo de órbitas periódicas.

Submitted by Otávio Henrique Perez null (otavio_perez@hotmail.com) on 2017-03-03T20:13:38Z No. of bitstreams: 1 DissertacaoOtavioHenriquePerez.pdf: 2570606 bytes, checksum: dd0f73a1627a83d453f101ef3a973d23 (MD5)
Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-03-09T17:45:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 perez_oh_me_sjrp.pdf: 2570606 bytes, checksum: dd0f73a1627a83d453f101ef3a973d23 (MD5)
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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
Neste trabalho iremos abordar aspectos qualitativos e geométricos a respeito de campos de vetores suaves por partes. Nosso foco será estudar bifurcações locais e globais de codimensão um e dois e também algumas relações de equivalência para campos vetoriais suaves por partes definidos no plano. Classificaremos e caracterizaremos bifurcações genéricas por meio do retrato de fase e do diagrama de bifurcação dos campos envolvidos. Também faremos uma breve introdução sobre Sistemas Slow-Fast.
In this work we study qualitative and geometric aspects of piecewise smooth vector fields. Our focus is to study local and global bifurcations of codimension one and two and some equivalence relations for piecewise smooth vector fields defined on the plane. We will classify and characterize generic bifurcations using the phase portrait and the bifurcation diagram of the vector fields involved. We also incorporate a brief introduction about Slow-Fast Systems.
FAPESP: 2014/18707-6

Tanzania’s Ruaha landscape is an international priority area for large carnivore conservation, harbouring roughly 10% of the world’s lions, and important populations of leopards and spotted hyaenas. However, these large carnivore populations are threatened by intense retaliatory killing due to human-carnivore conflict on village land around Ruaha National Park (RNP), mostly as a result of livestock predation by lions, leopards and spotted hyaenas. Moreover, a current lack of ecological data on the distribution of these carnivores hinders the development of effective strategies for conservation and targeted conflict mitigation in this landscape. This study aimed to identify the most significant ecogeographical variables (EGVs) influencing the distribution of lions, leopards and spotted hyaenas across the Ruaha landscape, and to map areas of conservation importance for these species. In addition, the study assessed the influence of EGVs on livestock predation risk by these carnivores in the village land around RNP, and generated a predictive map of predation risk. The relative importance of livestock husbandry practices and EGVs in terms of influencing predation risk within enclosures was also investigated. Proximity to rivers was the most important variable influencing the distribution of large carnivores in Ruaha, and contributed to predation risk of grazing livestock. The traditional livestock husbandry adopted in bomas appeared insufficient to alleviate the inherent risk of predation by large carnivores. The study produced the first detailed maps of lion, leopard and spotted hyaena distribution in the critically important Ruaha landscape, and identified likely livestock depredation hotspots. These results will target conflict mitigation approaches around Ruaha, by identifying particularly high-risk areas for livestock enclosures and grazing stock. Improving husbandry in these areas could help reduce livestock depredation and retaliatory carnivore killing, therefore reducing one of the most significant conservation threats in this critically important landscape.

Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2018-03-28T11:58:56Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jeferson Arley Poveda Contreras - 2018.pdf: 763599 bytes, checksum: 6800571168e0aa9de85d151e4c912725 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-03-29T11:29:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jeferson Arley Poveda Contreras - 2018.pdf: 763599 bytes, checksum: 6800571168e0aa9de85d151e4c912725 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
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Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq
The goal of this work is study limit cycles of piecewise smooth vector fields. First, we present the basic theory, passing through the areas of analysis, qualitative theory of differential equations and algebra. We also present basic concepts of Filippov fields, which are indispensable for the study of piecewise smooth fields. In chapter one, was the main topic, a general method for finding limit cycles will be described; in the second chapter limit cycles are found in a piecewise smooth vector field with non-degenerate center being perturbed by a piecewise polynomial vector field. In the fourth chapter, we study limit cycles in piecewise smooth Hamiltonian fields.
O objetivo deste trabalho é estudar ciclos limite de campos de vetores suaves por parte. Primeiro apresentaremos a teoria básica, passando pelas áreas de análise, teoria qualitativa das equações diferenciais e álgebra. Apresentamos também conceitos básicos de campos de Filippov, os quais são imprescindíveis para o estudo dos campos suaves por partes. No capítulo dos, como tópico principal, será descrito um método geral para encontrar ciclos limite; no segundo três são encontrados ciclos limites em um campo de vetores suave por partes com um centro não degenerado sendo perturbado por um polinômio. No quarto capitulo estudaremos os ciclos limites de campos de vetores Hamiltonianos por parte.

Estudamos uma classe de campos de vetores seccionalmente lineares no plano denotada por X. Tais campos aparecem frequentemente em modelos matemáticos aplicados à engenharia. Baseados no trabalho de J. Sotomayor e R. Garcia [SG03], impondo condições sobre as singularidades, órbitas periódicas e separatrizes, definimos um conjunto de campos de vetores que são estruturalmente estáveis em X. Provamos que esse conjunto é aberto, denso e tem medida de Lebesgue total em X, o qual é um espaço vetorial de dimensão finita.
We study a class of piecewise-linear vector fields in the plane denoted by X. These vector fields appear often in mathematical models applied to Engineering. Based on Jorge Sotomayor and Ronaldo Garcia paper [SG03], we impose conditions on singularities, periodic orbits and separatrices, to define a set of vector fields structurally stable in X. We give a proof that this set is open, dense and has full Lebesgue measure in X, that is a finite dimensional vector space.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-02-16T11:16:03Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mayk Joaquim dos Santos - 2017.pdf: 2151565 bytes, checksum: 0afafa6be7f2f9c3ee2a27ca9bf4bf24 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-02-16T11:16:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mayk Joaquim dos Santos - 2017.pdf: 2151565 bytes, checksum: 0afafa6be7f2f9c3ee2a27ca9bf4bf24 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
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In this work we will show that, given a piecewise smooth vector field, we can apply the regularization method and, from it, via blow-up, turn it into a singular perturbation problem. By doing that, we can use the tools from singular perturbation theory to perform a qualitative study of piecewise smooth vector fields. Finally, we will show that, through successive changes of coordinates, a singularity of a discontinuous submanifold of codimension k, where k=1 or k=2, can be transformed into a singularity of codimension 0 in order to study the qualitative behavior in this submanifold, where the Filippov’s convention holds.
Neste trabalho mostraremos que, dado um campo de vetores suaves por partes, podemos aplicar o método de regularização e, a partir deste, via “blow-up”, o transformamos em um problema de perturbação singular. Podemos, dessa forma, fazer uso das ferramentas da teoria de perturbação singular para realizar um estudo qualitativo dos campos de vetores suaves por partes. Por último, mostraremos que através de sucessivas mudanças de coordenadas podemos transformar uma singularidade de uma subvariedade de descontinuidade de codimensão k, onde k=1 ou k=2, em uma uma singularidade de codimensão 0 e estudar o comportamento qualitativo ao longo desta subvariedade, onde é válida a convenção de Filippov.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-05-19T12:02:56Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mariana Queiroz Velter - 2016.pdf: 3434033 bytes, checksum: 280742df0a3947cbf0f1aa8039428a72 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5)
Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-05-19T12:04:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mariana Queiroz Velter - 2016.pdf: 3434033 bytes, checksum: 280742df0a3947cbf0f1aa8039428a72 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5)
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
In this work the first-order Averaging theory will be studied. This theory replaces the problem of finding and quantifying limit cycles of a vector field by the problem of finding positive zeros of a function. We present the classical Averaging method (done for C 2 smooth vector fields) and we apply it to some special cases of quadratic polynomial vector fields in R3. Afterwards, we show a generalization of the Averaging method proposed in [3], which uses Brouwer degree theory in order to extend the method to continuous vector field, in other words, the differentiability of a vector field is no longer required. Finally, we will study the Averaging theory for piecewise smooth vector fields, presented in [14] using the regularization technique for piecewise smooth vector fields, see [22]. Also we will apply it to a class of polynomial vector field defined by parts, known as Kukles fields, see [16].
Neste trabalho a teoria do Averaging de primeira ordem será estudada. Teoria essa que consiste em transferir o problema de encontrar e quantificar os ciclos limites de um determinado campo de vetores para o problema de encontrar zeros positivos de uma determinada função. Apresentaremos o método do Averaging clássico para campos de vetores suaves, o qual assume que o referido campo é, no mínimo, de classe C 2 e aplicaremos o método em alguns campos de vetores polinomiais quadráticos em R3 particulares. Em seguida, apresentaremos uma generalização do método do Averaging, proposto em [3], que utiliza a teoria do grau topológico de Brouwer para que esse seja válido para campos de vetores somente contínuos, ou seja, nesse contexto, a diferenciabilidade não é necessária. Por fim, estudaremos a teoria do Averaging para campos de vetores suaves por partes, apresentada em [14] que utiliza a técnica de regularização de campos de vetores suaves por partes, veja [22], e o aplicaremos a uma classe de campos de vetores polinomiais por partes, denominada campos Kukles estudada em [16].

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-03-22T12:19:52Z No. of bitstreams: 2 Tese - Oscar Alexander Ramírez Cespedes - 2017.pdf: 14139665 bytes, checksum: 57b8ba9047422f62ed013be3b7bf660e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-03-22T12:20:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Oscar Alexander Ramírez Cespedes - 2017.pdf: 14139665 bytes, checksum: 57b8ba9047422f62ed013be3b7bf660e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG
In this work, we analize the version of Hilbert’s 16th problem for a piecewise linear differential system, PWLS, in R2. More precisely,we determinete the maximum number of certain types of limit cycles when the system is define in two zones separated by a straight line. Some results on the maximum number of cycles of a PWLS defined in two sectors were established. In addition, we classify typical singularities of a piecewise smooth systemin R3, taking into account the behavior of the associated sliding field.
Neste trabalho, estudamos uma versão do 16◦ Problema de Hilbert para sistemas de equações diferenciais lineares por partes, PWLS, em R2. Mais precisamente, determinamos o número máximo de certos tipos de ciclos limite quando o sistema está definido em duas zonas separadas por uma linha reta. Alguns resultados sobreo número de máximo de ciclos de um PWLS definido em dois setores são estabelecidos. Além disso, estudamos e classificamos singularidades típicas de um sistema suave por partes em R3 levando em consideração o comportamento do campo deslizante associado.

Submitted by DANIELE ALESSANDRA REGHINI GAZETTA null (daniellygaze@hotmail.com) on 2016-01-15T17:36:23Z No. of bitstreams: 1 diss-daniele.pdf: 783553 bytes, checksum: e593f1ebb872fff02a080d05283744d5 (MD5)
Rejected by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: No campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” foi informado que seria disponibilizado o texto completo porém no campo “Data para a disponibilização do texto completo” foi informado que o texto completo deverá ser disponibilizado apenas 6 meses após a defesa. Caso opte pela disponibilização do texto completo apenas 6 meses após a defesa selecione no campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” a opção “Texto parcial”. Esta opção é utilizada caso você tenha planos de publicar seu trabalho em periódicos científicos ou em formato de livro, por exemplo e fará com que apenas as páginas pré-textuais, introdução, considerações e referências sejam disponibilizadas. Se optar por disponibilizar o texto completo de seu trabalho imediatamente selecione no campo “Data para a disponibilização do texto completo” a opção “Não se aplica (texto completo)”. Isso fará com que seu trabalho seja disponibilizado na íntegra no Repositório Institucional UNESP. Por favor, corrija esta informação realizando uma nova submissão. Agradecemos a compreensão. on 2016-01-15T19:12:27Z (GMT)
Submitted by DANIELE ALESSANDRA REGHINI GAZETTA null (daniellygaze@hotmail.com) on 2016-01-16T16:43:56Z No. of bitstreams: 2 diss-daniele.pdf: 783553 bytes, checksum: e593f1ebb872fff02a080d05283744d5 (MD5) daniele-dissert.pdf: 585710 bytes, checksum: 222237614b39411bc9b9a3e82ad6ab17 (MD5)
Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-01-18T16:33:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gazetta_dar_me_sjrp.pdf: 783553 bytes, checksum: e593f1ebb872fff02a080d05283744d5 (MD5)
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
O principal resultado dessa dissertação é o Teorema de Poincaré-Bendixson para campos de vetores planares suaves por partes, que nos diz quais são os tipos de conjuntos limite. Estudaremos também detalhes a respeito dos conceitos de conjuntos minimais e caóticos em campos de vetores planares suaves por partes.
The main result of this work is the Poincaré - Bendixson Theorem for planar piecewise smooth vector fields, which tell us what kind of limit sets arise in this context. We will also study details about the concepts of minimal and chaotic sets in planar piecewise smooth vector fields.

Submitted by CLAYTON EDUARDO LENTE DA SILVA null (claedu@gmail.com) on 2016-06-02T17:41:44Z No. of bitstreams: 1 TeseFinalClayton.pdf: 1339813 bytes, checksum: 78fb3fb4fd37414af7b1a14dd1d3a122 (MD5)
Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-06-06T16:37:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_cel_dr_sjrp.pdf: 1339813 bytes, checksum: 78fb3fb4fd37414af7b1a14dd1d3a122 (MD5)
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Nesta tese estudamos sistemas dinâmicos não suaves autônomos e não autônomos. Consideramos inicialmente sistemas quadráticos positivamente limitados autônomos planares e damos condições sobre os campos para que o sistema de Filippov correspondente seja limitado. Também estudamos uma classe de sistemas quadráticos e provamos que, sob algumas restrições nos coeficientes da parte linear, os sistemas de Filippov relacionados são limitados. Em seguida, consideramos sistemas não autônomos e damos condições para a existência de soluções periódicas de uma classe de equações diferenciais ordinárias não autônomas. Por fim, consideramos equações diferenciais ordinárias não autônomas de segunda ordem genéricas, relacionadas a sistemas não suaves e não autônomos, estudamos o conceito de solução destas equações e damos condições analíticas que são satisfeitas por soluções típicas, como as soluções deslizantes, por exemplo. A unicidade de soluções para estas equações também é estudada.
In this thesis we study autonomous and non-autonomous non-smooth dynamical systems. We initially consider planar autonomous positively bounded quadratic systems. We give conditions on the vector fields for that the correspondent Filippov system be bounded. We also study a class of quadratic systems and we prove that, under some restrictions on the coefficients of linear part, the related Filippov systems are bounded. We then consider non-autonomous systems and we give conditions for the existence of periodic solutions of a certain class of non-autonomous ordinary differential equations. Finally we consider generic non-autonomous second order differential equations and we study the concept of solution of these equations and determine analytical conditions that are satisfied by typical solutions, sliding solutions for instance. Moreover, the uniqueness of solutions for these equations is studied.

Orientador: Tiago de Carvalho
Resumo: Nesta tese abordaremos aspectos qualitativos e dinâmicos de problemas envolvendo campos de vetores suaves por partes, também conhecidos como campos descontínuos. Primeiramente, apresentamos aplicações da teoria de campos de vetores descontínuos em modelos de tratamento intermitente de Câncer e Vírus da Imunodeficiência Humana onde exibimos a existência de singularidades típicas e órbitas periódicas. Ainda no contexto de aplicações, revisitamos um modelo predador-presa descontínuo de modo a concluir que o mesmo tem um comportamento caótico através da existência de uma órbita de Shilnikov. Posteriormente, respondemos questões sobre existência de conjuntos minimais e caóticos para campos de vetores descontínuos na esfera bidimensional. Em seguida, partimos ao estudo de bifurcação de ciclos limites em campos de vetores descontínuos tri e bidimensionais. No primeiro caso, perturbamos um campo descontínuo tangente a uma folheação por toros de modo a gerar uma quantidade finita ou infinita de ciclos limites. No segundo caso, estudamos uma família de campos descontínuos apresentando uma dobra-dobra invisível de costura, sua ciclicidade e a relação entre os coeficientes de Lyapunov desta família e sua regularização. Além disso, estudamos campos vetoriais suaves por partes Hamiltonianos contendo uma dobra-dobra invisível de costura donde apresentamos uma fórmula explícita para o cálculo dos cinco primeiros coeficientes de Lyapunov, além de explorar os diagramas de bifurcação gerados pe... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: In this work we discuss qualitative and dynamic features of problems involving piecewise smooth vector fields, also known as discontinuous vector fields. Firstly, we present applications of discontinuous vector field theory in Human Immunodeficiency Virus and Cancer intermittent treatment models where we exhibit typical singularities and periodic orbits. Moreover, we revisit a discontinuous predator-prey model in order to conclude that it has a chaotic behavior through the existence of a Shilnikov orbit. Next, we answer questions about the existence of minimal and chaotic sets in the bidimensional sphere for discontinuous vector fields. Subsequently, we investigate the creation of limit cycles in three and two-dimensional discontinuous vector fields. In the first case, we perturb a discontinuous vector field tangent to a foliation composed by topological nested tori to generate a finite or infinite number of limit cycles. In the second case, we analyze a family of discontinuous vector fields containing a crossing invisible fold-fold, their cyclicity and the relation between the Lyapunov coefficients of this family and their regularization. Also, we study general piecewise Hamiltonian vector fields presenting a crossing invisible fold-fold where we give an explicit formula for the computation of the five first Lyapunov coefficients in addition to the investigation of the bifurcation diagrams.
Doutor

Les nanofils magnétiques constituent un domaine de recherche en plein essor. De section cylindrique, ils permettent la propagation des parois de domaines magnétiques à très grandes vitesses et des interactions fortes avec les ondes de spin, ce qui les rend particulièrement intéressants pour le développement de futurs composants de la spintronique. L'objectif de ce travail de thèse est de fournir une analyse quantitative et qualitative complète de la configuration magnétique locale dans des nanofils magnétiques cylindriques d'alliage CoNi à anisotropie magnétocristalline perpendiculaire en utilisant les techniques d'imagerie magnétique avancées de la microscopie électronique à transmission (MET), principalement axées sur l'holographie électronique (HE). Une étude corrélative entre les propriétés structurales, les variations locales de composition et les configurations magnétiques de ces nanofils a été réalisée. De plus, les configurations tridimensionnelles (3D) complexes des domaines et des parois magnétiques ont été analysées par tomographie holographique de champ vectoriel (THCV) afin d'obtenir les trois composantes de l'induction magnétique. Enfin, un protocole a été développé pour étudier in situ par microscopie de Lorentz la configuration magnétique de ces nanofils lors de l'injection d'impulsions de courant. La première partie de ce travail est focalisée sur la corrélation des configurations magnétiques de nanofils individuels de CoNi avec les propriétés structurales et chimiques locales. L'orientation de la phase cristalline a été cartographiée en diffraction électronique par précession et combinée à des mesures de composition par spectroscopie de perte d'énergie des électrons. Les résultats révèlent une coexistence de grains de phase cfc et de phase hcp, cette dernière présente sa direction cristallographique c orientée presque perpendiculairement à l'axe du nanofil. Cette coexistence de phases cristallographiques est à l'origine de variations localisées et abruptes de la configuration magnétique. Deux nanofil configurations principales ont été observées : une chaîne d'états transversaux par rapport à l'axe du, de type vortex, et un état longitudinal. Nous avons observé que les états transversaux sont liés à la phase hcp possédant une forte anisotropie magnétocristalline perpendiculaire, ce que confirment les simulations micromagnétiques. Une autre partie de ce travail concerne l'étude de la structure magnétique 3D des domaines et des parois de domaines dans la phase hcp. Cette étude a été menée pour des états rémanents différents en fonction de l'application d'un champ de saturation perpendiculaire et parallèle à l'axe du nanofil. Les mesures ont été réalisées par la méthode THCV afin d'extraire les trois composantes de l'induction magnétique et reconstruire en 3D la configuration magnétique locale du nanofil. Les résultats montrent une stabilisation d'une chaîne de vortex dans le cas d'une saturation perpendiculaire, et des états d'enroulement longitudinaux séparés par des parois de domaine transversales après l'application d'un champ externe parallèle à l'axe du fils. La dernière partie du manuscrit présente les résultats obtenus en microscopie de Lorentz in situ démontrant la possibilité de manipuler les parois des domaines magnétiques d'un nanofil de CoNi par injection d'impulsions électriques. Cette preuve de concept est considérée comme le précurseur des observations in situ de la dynamique des parois de domaines en EH. Un protocole précis, axé sur les étapes cruciales de préparation des échantillons et les développements à poursuivre pour réaliser ces expériences délicates, est détaillé
Cylindrical magnetic nanowires (NWs) are currently subjects of high interest due to fast domain wall velocities and interaction with spin-waves, which are considered interesting qualities for developing future spintronic devices. This thesis aims to provide a wholesome quantitative and qualitative analysis of the local magnetic configuration in cylindrical Co-rich CoNi NWs with perpendicular magnetocrystalline anisotropy using state-of-the-art transmission electron microscopy (TEM) magnetic imaging techniques, mainly focused on two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) electron holography (EH). A correlative study between the NW's texture, modulation in composition, and magnetic configuration has been conducted. Further, the complex 3D nature of the domain and domain wall configurations have been analyzed using holographic vector field electron tomography (VFET) to retrieve all three components of the magnetic induction. Finally, I have successfully manipulated the magnetic configuration observed by Lorentz microscopy in Fresnel mode by the in situ injection of a current pulse. A TEM study comparing the magnetic configuration to the local NW structure was performed on single NWs. The crystal phase analysis was done by precession electron diffraction assisted automated crystal orientation mapping in the TEM combined with compositional analysis by scanning-TEM (STEM) electron energy loss spectroscopy (EELS) for a detailed correlation with the sample's magnetic configuration. The results reveal a coexistence of fcc grains and hcp phase with its c-axis oriented close to perpendicular to the wire axis in the same NW, which is identified as the origin of drastic local changes in the magnetic configuration. Two main configurations are observed in the NW region: a chain of transversal vortex-like states and a longitudinal curling state. The chain or vortices are linked to the hcp grain with the perpendicular magnetocrystalline anisotropy, as confirmed by micromagnetic simulations. The 3D magnetic structure of the domains and domain walls observed in the hcp grain of the NWs has been studied for two different remnant states: after the application of a saturation field perpendicular (i) and parallel (ii) to the NW axis. The measurements were done using state-of-the-art holographic VFET to extract all three components of the magnetic induction in the sample, as well as a 3D reconstruction of the volume from the measured electric potentials, giving insight into the local morphology of the NW. The results show a stabilization of a vortex chain in the case of perpendicular saturation, but longitudinal curling states separated by transversal domain walls after applying a parallel external field. Finally, preliminary Lorentz microscopy results are presented, documenting the manipulation of magnetic domain walls by the in situ injection of electrical pulses on a single cylindrical CoNi nanowire contacted by focused ion beam induced deposition. This is believed to be the forerunner for quantitative electrical measurements and in situ observations of domain wall dynamics using EH at the CEMES. A detailed protocol focusing on the crucial steps and challenges ahead for such a delicate experiment is presented, together with suggestions for future work to continue the developments

A Indústria 4.0 traz associado o conceito de fábricas inteligentes, que surgem para atender a uma necessidade crescente de elevada flexibilidade e eficiência na fabricação dos produtos. Os motores de indução trifásicos já são utilizados em larga escala pela indústria e terão um papel primordial nas Smart Factories. A fim de mantê-los em funcionamento, com elevado grau de fiabilidade, e de reduzir os custos associados a paragens e intervenções, torna-se necessária a identificação de avarias, ainda em estágio precoce, de forma a programar a manutenção antes da paragem total daqueles equipamentos. Os métodos de diagnóstico de avarias online vêm sendo alvo de estudo há muitos anos. A avaliação dos resultados da aplicação desses métodos de diagnóstico depende de um especialista para uma interpretação e um diagnóstico precisos. Este trabalho aborda o uso de Inteligência Artificial para a deteção de avarias em motores elétricos, de forma automatizada, ainda em estágio precoce. Foram utilizados algoritmos de Machine Learning, nomeadamente Support Vector Machines e Decision Trees para a deteção de curtos-circuitos entre espiras, de forma preditiva, baseando-se em dados reais adquiridos no Laboratório de Sistemas Electromecatrónicos do CISE - Centro de Investigação em Sistemas Electromecatrónicos. Como principal diferença em relação a outros trabalhos, será apresentada uma abordagem baseada no Extended Park’s Vector Approach, que já é atualmente utilizada para esta finalidade. Trata-se, portanto, de uma abordagem híbrida e tem como principal objetivo obter o máximo de eficiência com o mínimo de features, a partir de uma ferramenta já utilizada para este fim. Como resultado, é apresentado um sistema de diagnóstico automatizado para a deteção de curtos-circuitos estatóricos em motores de indução trifásicos que utiliza Support Vector Machine e Decision Tree, contemplando cenários de funcionamento distintos, nomeadamente condição normal e condição de desequilíbrio na rede de alimentação, relativo ao deslocamento de fase ou à amplitude das tensões. Após a otimização dos modelos, será realizada a validação em dados novos e os seus resultados serão discutidos.
Industry 4.0 brings the concept of intelligent factories, that arise to meet a growing need for high flexibility and efficiency in the manufacture of products. Three-phase induction motors are already used on a large scale by the industry and will play a key role in Smart Factories. In order to keep them in operation with a high degree of reliability, and to reduce the costs associated with stoppages and interventions, it is necessary to identify faults at an early stage, in order to schedule maintenance before the electric machine stops completely. Online fault diagnostics methods have been studied for many years. However, the assessment of their results depends on an expert for accurate interpretation and diagnosis. This study addresses the use of Artificial Intelligence to detect malfunctions in electric motors, in an automated way, at an early stage. Machine Learning algorithms, namely Support Vector Machines and Decision Trees, were used for the detection of stator interturn short circuits, in a predictive way, based on real data acquired at the Laboratory of Electromechatronic Systems of CISE - Electromechatronic Systems Research Centre. As a main difference in relation to other works, an approach based on the Extended Park's Vector Approach, which is currently used for this purpose, will be presented. Therefore, it is a hybrid approach, and its main objective is to obtain maximum efficiency with minimum features, from a tool already used for this purpose. As a result, an automated diagnostic system, that uses Support Vector Machine and Decision Tree, is presented for the detection of stator short circuits in three-phase induction motors, which includes scenarios of normal and unbalance in the phase or amplitude of the supply voltages. After optimizing the models, validation will be performed on raw data and its results will be discussed.

Dissertação de Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra.
O presente documento apresenta o trabalho desenvolvido no âmbito da Dissertação que integra o plano curricular do Mestrado Integrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores, da Faculdade de Ciências e Tecnologias da Universidade de Coimbra. O tema central deste trabalho prende-se com a aplicação de uma técnica de diagnóstico de avarias nos enrolamentos de transformadores, a transformadores de potência com enrolamento terciário. Esta técnica tem como base a aplicação da transformada complexa espacial às correntes de excitação dos mesmos. No Capítulo 1 é apresentada uma pequena introdução acerca do tema à volta do qual se desenvolveu este trabalho, e quais os motivos impulsionadores do presente estudo. No Capítulo 2 é apresentado o papel desempenhado pelo enrolamento terciário e qual a importância deste tipo de enrolamento em transformadores trifásicos com ligação estrela-estrela, sejam eles de núcleo comum ou de fases dissociadas. No Capítulo 3 são apresentados resultados comprovadores da teoria apresentada no Capítulo 2, com o objetivo de quantificar as alterações observadas tanto na corrente de excitação como nas tensões simples dos enrolamentos do secundário de um transformador, na presença de um enrolamento terciário. No Capítulo 4 é feita uma apresentação dos vários métodos de diagnóstico de avarias existentes. No Capítulo 5 são apresentados os resultados obtidos no âmbito do diagnóstico de avarias nos enrolamentos de transformadores com enrolamento terciário. No Capítulo 6 apresentam-se as conclusões finais acerca do trabalho desenvolvido, bem como algumas sugestões para trabalhos futuros.
This work was carried out under the scope of the Master Science Thesis that integrates the curriculum of the Master in Electrical and Computer Engineering, Faculty of Science and Technology, University of Coimbra. The central theme of this work is related to the application of a diagnostic technique to detect the occurrence of winding inter-turn short-circuits in the transformer’s windings, based on the application of the space vector to the exciting currents of power transformers with a tertiary winding. Chapter 1 presents a small introduction about the theme around which this work is developed and the reasons that boosts the present study. Chapter 2 presents the role of tertiary windings and the importance of this type of winding in a three-phase power transformers with star-star connection, both of core and shell-types or of dissociated phases. Chapter 3 presents the results that corroborate the theory presented in Chapter 2, in order to quantify the changes observed in both the exciting current as and phase voltage of the secondary of a transformer, under the presence of a tertiary winding. Chapter 4 presents the various methods of fault diagnosis that already exist. Chapter 5 presents the results related to the diagnosis of faults in the windings of transformers with a tertiary winding. In Chapter 6 are presented the main conclusions about this study, as well as some suggestions for future work.