Vilma Alves de Oliveira.

Tem como objetivo estimular o interesse em carreiras de ciências exatas e tecnologia, focando na participação feminina nessas áreas tradicionalmente masculinas. Alunas de graduação da Escola de Engenharia e do Instituto de Química de São Carlos atuam como monitoras e desenvolvem competências essenciais como liderança, trabalho em equipe, comunicação interpessoal, e habilidades técnicas específicas relacionadas às suas áreas de formação. Estruturado em cinco módulos variados: mecânica, eletrônica, geotecnia, transportes e química, oferece atividades teóricas e práticas que beneficiam tanto as monitoras, preparando-as para o mercado de trabalho, quanto as alunas do ensino médio, apresentando novas perspectivas. Desde 2019, o projeto semestralmente reforça a importância da extensão universitária na promoção da inclusão e justiça social.

Projeto e a construção de um veículo urbano leve híbrido-flex de topologia série constituído de propulsão, chassis e carroceria denominado VHF-Urbano. O foco principal deste projeto é o desenvolvimento do sistema de propulsão, constituído de: um subsistema de geração de energia (com motor a combustão flex otimizado para etanol), um subsistema de armazenamento de energia (com um pack de bateria íon-lítio e um conversor corrente contínua-corrente contínua (CC-CC)), um subsistema de tração (com 2 motores elétricos de fluxo axial instalados nas rodas traseiras) e um sistema de gerenciamento de energia para o veículo. O VHF-Urbano é baseado no projeto de um chassis já existente concebido para atender às normas de impacto com peso estimado em 450 kg e previsão para suportar até 2 passageiros com uma carga suplementar de 50 kg. A equipe técnica é formada por professores pesquisadores da EESC/USP, EPUSP/USP, IEE/USP, IPT, UNB, UFABC, IBEPE/UFSC, UFTPR, pelo Prof. Rui E. Araújo da U.PORTO, Portugal colaborador internacional.

O presente projeto contempla a criação de espaços de aprendizagem na EESC envolvendo conjuntos de disciplinas oferecidas pelos Departamentos de Engenharia Mecânica, Geotecnia e Engenharia Elétrica, atendendo de imediato os cursos de Engenharia Mecânica, Engenharia Mecatrônica, Engenharia de Materiais e Manufatura, Engenharia Elétrica, Engenharia de Computação, Engenharia Civil e Engenharia Ambiental.
A utilização de diferentes cenários de ensino-aprendizado permite ao estudante conhecer e vivenciar situações variadas da organização e da prática do trabalho em equipe. Edital PRG/Santander Universidades: Santander e-Grad-Edição 2021

O projeto contempla modelos pedagógicos de ensino para conjuntos de discipli-nas envolvendo as três unidades de engenharia da USP, em temas específicos e baseia-se na troca de experiências, compartilhamento de material didático, infraestruturalaboratorial e intercâmbio de estudantes. Foram escolhidas temáticas para desenvolver deum lado competências como capacidade para trabalhar em equipes de alto desempenho, de-senvolvimento de liderança, raciocínio lógico-dedutivo imersivo, foco em problemas, lógicada inovação, entre outros e de outro a estruturação e integração das atividades utilizando o conceito de módulos, seguindo a linha de pensamento de construção de programas deensino-aprendizagem utilizadas em cursos como ?Ambientes Virtuais de Aprendizagem?da Pró-Reitoria de Cultura e Extensão Universitária da USP e também nos cursos da empresa Coursera. No conceito de módulos criam-se objetos de aprendizagem que podem serreutilizados em diversos contextos e diferentes graus de profundidade, permitindo que ummódulo seja utilizado por diferentes disciplinas ou cursos de engenharia da USP. Como piloto dessa proposta, considerando a experiência pregressa dos docentes envolvidos em seu desenvolvimento, escolheu-se os temas ?Inovação Empreendedora? e ?Eletrônica, Controle e Automação?.

Traditional engineering design is largely model based. This means that a mathematical model is required before any design approaches or design calculations can be initiated. In recent years, an alternative model-free measurement based approach effective for designing new control elements to be added to an existing unknown system has been developed. In the present proposal, we describe measurement based approaches to one important broad area of control engineering and to two important application areas. The control engineering is Robust control and the application areas are the methods of searching for maximum power of photovoltaic (PV) arrays and the design of droop control strategies for microgrids.

Robustness is important in closed-loop control systems, since they must function despite perturbations in the parameters from those assumed in the design process. In this proposal, we describe an approach for designing robust controllers based on frequency response measurements. The preliminary results show how classical stability margin based designs can be upgraded to a computer aided approach showing achievable designs, through the analytic determination of design surfaces that qualitatively and quantitatively display design trade offs. This approach to design will be extended to other criteria such as control signal constraints and parameter uncertainty. 

The design of photovoltaic arrays presents an important practical problem where automatic determination of maximum power is desired under different environmental conditions. The technical challenge is made more difficult by the fact that PV cells have nonlinear V-I characteristics that change unpredictably with the solar incidence. We outline an approach based on pointwise Thévenin equivalents of the nonlinear PV array which can be determined from measurements. This approach can lead to an online measurement based algorithm to extract the maximum power from the PV arrays.
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The design of droop control strategies for power sharing in microgrids presents several challenges as the utility grid changes according to the occurrence of events such as connection/disconnection of the grid and sources. We outline an approach to the problem of power sharing based on measurements.
We propose to develop these two design approaches, which will be evaluated in an experimental test bed.

This proposal aims the creation of a National Institute of Science and Technology (INCT-SAC) to deal with cooperative autonomous systems. Motivated by Brazil?s large territory and population size, wideranging geographic features, and economic and social issues, we intend to solve problems related to security and environment. This INCT will address some of these challenges by proposing novel networked robotic systems for underwater maintenance, automobile and cargo transportation, grow of crops, remote inspection and actuation, and surveillance. Oil extraction in the pre-salt layer, located 250Km from the coast and more then 2km deep in the ocean, has demanded specific solutions in terms of logistics, maintenance in deep waters, remote operations of platforms, and national security; Urban mobility has been faced with an expressive growing in the number of automobiles in the last years, the Brazilian car fleet is now the 4th in the world. Car manufacturers and robotics researchers have been interested in partial or full automation of vehicles navigation systems; In terms of Amazon rainforest and agriculture, Brazil has two important and complementary objectives in terms of preservation and to increase crop productivity. Advances in communication, computing, and embedded control technologies allow the application of networked systems to large environmental monitoring and coordination of multiple mobile agents for exploration and manipulation. The proposed INCT will bring together an outstanding set of Universities, Industries, and Research Institutes of Brazil and abroad. The latest advances in systems theory and emerging information technology to enable the design and implementation of distributed networks for observation, mobility, and manipulation provide the fundamental scope of actual problems we intend to solve. Specifically, this proposal will consider autonomous navigation of aerial vehicles in low altitude to deal, for instance, with power transmission line and gas pipe inspection to alleviate the pilot?s workload and with motion planning strategies for aggressive landing of an actual cargo transportation helicopter in a mobile platform; Robotic systems based on lighter-than-air vehicles for environmental monitoring, surveillance and communication applied to the Amazon region. They will provide a virtual sensory barriers against deforestation, telecommunication services to remote and small population areas, technological solutions to coastal communities and remote settlements; Modeling and design of autonomous heavy vehicles with on-line payload measurement system. Advanced driver assistance systems will be developed to deal with safety, congestion and traffic cooperation, and with overloading freight transportation; Coordination of heterogeneous aerial and mobile robots in outdoor environment to deal with helicopters and convoy of trucks based on fault tolerant control systems; Coordination of heterogeneous robots applied to orange plantation monitoring. This project aims to estimate the amount of fruits, pest detection, the rate of development and degree of maturity of the plants; Modeling and design of distributed underwater vehicles for inspection and service of industrial installations. They will deal with servicing, repair, and assembly tasks of oil and gas platforms. Basic development for autonomous and fault tolerant control systems. It will be related with development of control techniques for systems under stochastic variations in its dynamics, with the development of measurement based approach to engineering design and techniques for system identification, and with control of small robots described by swarms of insects which will be performed based on bio-inspired systems.

O presente projeto de pesquisa envolve o desenvolvimento de temas em controle e suas aplicações. Divide-se em três partes. A primeira parte é continuação da pesquisa em andamento para a formulação de modelos de otimização dinâmicos para o
problema de planejamento da aplicação seletiva em um horizonte de tempo finito tendo como restrição a
dinâmica da produção de sementes e a dinâmica da pressão seletiva decorrente do efeito do herbicida. A
segunda parte trata do desenvolvimento de estratégias de análise e controle para sistemas de pulverização de herbicidas usando tecnologia de injeção-continuação da pesquisa em andamento- e para microredes de energia. Finalmente, a terceira parte contempla o desenvolvimento de pesquisa no tema análise e projeto para sistemas chaveados. Contempla o estudo da solução de sistemas chaveados sob uma particular lei de chaveamento estabilizante e a extensão do princípio de invariância para sistemas chaveados Takagi-Sugeno (TS).

An important challenging problem in modern engineering is the development of effective ways to deal with large scale, high order and complex systems. The classical approach to the engineering of complex systemshas been model based, namely that models of increasing complexity and high dynamic order are produced as a first step in the analysis, synthesis and design cycle. This trend has been spurred by advances in computer technology which promised fast computation and design optimization of complex systems. However in many fields including Circuits, Control and Power Systems the high order and complexity of models are the main bottlenecks to progress in efficient design, decision making under uncertainty, multiobjective design,fault-tolerant control and system monitoring. 

In this proposal we describe a radically new and different approach to complex systems which can short circuit the modeling and identification of the "plant", that is, the fixed part of the system, and directly proceed to design of the "controller", that is, the variable part, or that which is to be designed. The basic idea is to develop an approach wherein system measurements are directly processed strategically to extract the design parameters, rather than the current approach of first producing an identified complex model which is then analyzed to produce the design. Our proposal describes the potential generalizations of these fundamental results and their exploitation in direct measurement or data-based design. Applications of this new approach to several areas are also briefly described and proposed for research: genomics, smart grid, adaptive control and circuits,hydraulic and gas networks, security monitoring and cyber security

Este projeto tem como objectivo a formulação do problema de optimização de recursos numa exploração agrícola, considerando mais especificamente, através de estratégias de aplicação de herbicidas a taxa variada. A relevância deste problema deve-se não só à necessidade de minimizar recursos (pessoas e materiais), mas também à minimizar o impacto ambiental e promover o mais possível o equilíbrio ecológico. A execução do projeto requer a exploração das complementaridades entre as equipas da USP e da UP quer em expertise, meios para a abordagem aos problemas. Por outro lado, o facto de partilharem métodos matemáticos necessários para os desenvovimentos teóricos tornará a colaboração mais fácil. Importa referir a experiência da USP na aplicação de teoria de controle e de optimização a problemas no domínio da agricultura, bem como os contactos neste domínio. Os deslocamentos dos pesquisadores da UP à USP e da USP à UP servirão, no primeiro ano, para uma especificação ainda mais detalhada das actividades e para ?brainstorming?, e num segundo ano, para análise e discussão detalhada dos resultados obtidos. Internet e skype servirão de base para uma interação persistente durante a execução das atividades.

O projeto tem por objetivo criar um laboratório multiusuário para cursos de graduação com as seguintes características: (a) Integrar conhecimentos de diversas disciplinas a partir de projetos de engenharia desenvolvidos com a participação de professores de diversas áreas da engenharia envolvidos na proposta, (b) Proporcionar a imersão de alunos nos problemas de sistemas complexos e de sistemas práticos similares aos encontrados em sua vida profissional futura, (c) Desenvolver a atuação em equipes multidisciplinares, 
Os projetos constituem os elementos agregadores e o laboratório a ser criado para abrigar os projetos um ambiente facilitador da interação docente.

Este projeto tem por objetivo investigar os efeitos de um grupo motor-gerador (GMG) a biodiesel quando opera conectado à rede de distribuição e propor uma estratégia de controle para o fluxo de potência (ativa/torque e reativa) e para a amplitude da tensão terminal e freqüência do GMG. Será investigada, também, a limitação do uso de controle monovariável baseado em uma malha que regula a potência ativa produzida pelo gerador e outra, que regula a excitação do GMG. A operação interligada utilizará um alimentador padrão IEEE-1547 e um set-up experimental que será conectado à rede trifásica do Laboratório de Fontes Alternativas e Processamento de Energia (LAFAPE). Para avaliar o desempenho do sistema de controle do GMG, o mesmo será submetido a condições adversas de carregamento (cargas não-lineares, desequilibradas, etc.) e de combustível (diesel ou biodiesel) além da operação sob contingência (isolada da rede de distribuição). Espera-se com este projeto contribuir para o desenvolvimento tecnológico e a formação de mestres e doutores para o desenvolvimento de pesquisas avançadas na área de controle e processamento de energia com fontes alternativas, uma vez que, soluções para a produção de energia a partir de fontes alternativas têm sido foco de investimento e discussões por parte de governos e universidades.

Convenio de cooperação técnica entre a empresa brasileira de pesquisa agropecuária - Embrapa e a Universidade de São Paulo

O presente projeto consiste no desenvolvimento de um controlador inteligente para um sistema de aplicação de herbicidas a taxas variáveis usando tecnologia de injeção para misturar herbicida concentrado e água. O aplicador de herbicidas utiliza uma válvula para a regulação da taxa de herbicida liberada no duto com água corrente para que a calda formada tenha a concentração desejada por região. As regiões para aplicação, assim como a taxa de concentração por região, serão passadas ao controlador através de mapas de infestação por plantas daninhas geo-referenciados pré-especificados. Para avaliação do sistema de controle, simulações usando os modelos de válvulas consideradas e mapas de infestação de uma cultura de milho bem como testes no protótipo a ser construído serão realizados. Este trabalho será desenvolvido em parceria com a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa)

Sistemas de produção agrícolas mais eficientes são indispensáveis para o desenvolvimento sustentável e estes começam a explorar o uso de tecnologias de controle e informática avançadas. A presente proposta contempla um projeto de pesquisa e extensão em análise e controle de populações de plantas o qual insere-se predominantemente na área de conhecimento Engenharia Elétrica, mas envolve as áreas da Matemática, Ciências da Computação e Ciências Agrárias. O objetivo do projeto é o desenvolvimento de técnicas de análise e controle de infestação de culturas por plantas daninhas para otimização de riscos baseadas na modelos matemáticos da população de plantas e metodologias avançadas de identificação visual e de reconhecimento de padrões. O projeto engloba tanto a aplicação e adequação de técnicas conhecidas aos problemas tratados bem como a solução de problemas em aberto em controle, modelagem e agricultura de precisão. A principal originalidade da proposta está na utilização da dinâmica da infestação em conjunção com técnicas de visão computacional. Como produtos finais deste projeto destacam-se o desenvolvimento de estratégias de controle de população de plantas em competição por nutrientes e espaço, a obtenção da distribuição de plantas daninhas em relação à cultura, a obtenção da distribuição ótima de herbicidas e mapas de risco geo-referenciados quanto à probabilidade de infestação para vários tipos de plantas daninhas e a projeção de cenários futuros de infestação por plantas daninhas.

O objetivo do presente projeto é explorar o uso de sistemas fuzzy
T-S no projeto de controle de sistemas não-lineares incertos para
obter controladores mais eficientes usando funções de Lyapunov
lineares por parte. Esta técnica explora a natureza de ganho programado
de sistemas de controle fuzzy e tem tido aplicação na
análise de estabilidade de sistemas dinâmicos cujo comportamento
varia de acordo com o estado em subspaços do espaço de estado.

O presente projeto tem como objetivo o uso da modelagem fuzzy T-S para o controle de sistemas dinâmicos não-lineares incertos usando funções de Lyapunov quadráticas por parte para obter controladores mais eficientes e menos conservadores considerando a natureza de ganho programado dos modelos fuzzy T-S. O sistema não-linear é descrito por um modelo incerto em regiões em torno de pontos de equilíbrio e as regiões de atração estimadas a partir de funções de Lyapunov associadas aos sistemas lineares incertos. No presente projeto busca-se uma solução com chaveamentos mais suaves e com um número menor de controladores. O projeto compõe-se de investigação teórica sobre o problema de estabilização de sistemas não-lineares conjugado a trabalho experimental de laboratório em implementação de controladores em plataforma de sistemas em tempo real e será desenvolvido por participantes do grupo CNPQ Sistemas de Controle.