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ISEP - DM – Engenharia Electrotécnica e de Computadores

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http://hdl.handle.net/10400.22/362
1. Telecomunicações - O Instituto Superior de Engenharia do Porto possui um longo historial de formação de profissionais conceituados nas áreas de Telecomunicações, constituindo-se como uma das Escolas de referência tanto na sua área geográfica de influência como a nível nacional. Os profissionais formados pelo ISEP são frequentemente procurados pelos principais operadores de telecomunicações e empresas de serviços de comunicação. A área de especialização em “Telecomunicações” do Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores permite dar continuidade a esta tradição, através de uma oferta actualizada de competências chave em áreas tecnológicas de topo. Os profissionais formados nesta área de especialização ficam habilitados a satisfazer as necessidades de pessoal qualificado por parte do tecido empresarial cujo crescimento é ainda expectável. 2. Automação e Sistemas - Esta área de especialização corresponde a um perfil de formação com forte tradição no ISEP e com grande ligação às entidades empregadoras. Caracteriza-se por ser uma especialização balanceada entre as abordagens teóricas características da área de Sistemas e as abordagens tecnológicas oriundas das áreas da Automação e Robótica. A rápida evolução dos sistemas computacionais e a sua integração nas mais diversas actividades são um dos principais motores da renovação industrial, originando uma generalização e aprofundamento dos conceitos técnicos e científicos oriundos da automação. A formação proposta é de espectro largo e tem por suporte um longo historial de ensino/aprendizagem na área dos sistemas e da automação. 3. Sistemas e Planeamento Industrial - A área de especialização em “Sistemas e Planeamento Industrial” pretende responder às solicitações identificadas no domínio do Planeamento Industrial nos últimos anos. De facto, tem havido uma preocupação crescente na criação de formação pós-graduada que alia formação de cariz tecnológico, com conhecimentos em Gestão e Métodos Quantitativos de apoio à tomada de decisão. Aliada a essa preocupação, a procura crescente de informação actualizada, em tempo real, e consequente extracção de conhecimento, são necessidades transversais a todas as áreas de Engenharia, nomeadamente à Engenharia Electrotécnica. 4. Sistemas Autónomos - Esta área de especialização reforça a interacção quer com os grupos de I&D quer com as empresas, não só pela sua organização curricular, que promove em várias etapas do processo de formação o contacto do aluno com estas entidades, mas sobretudo pela metodologia de ensino que molda a estrutura de competências obtidas em torno da capacidade de resolução de problemas. Complementarmente, esta área e os seus conteúdos curriculares surgem como uma das prioridades fundamentais no desenvolvimento da oferta de formação superior pós-graduada para um conjunto de empresas de diferentes áreas de especialização.

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Now showing 1 - 10 of 714
  • GNC autónomo de um drone para exploração planetária
    Publication . PEREIRA, TIAGO ALEXANDRE SOUSA DE SÁ; Silva, Manuel Fernando dos Santos; Petry, Marcelo
    Planetary exploration poses unique challenges due to unknown terrain, communication delays, and the necessity for autonomous operation in harsh environments. This thesis focuses on the development and implementation of an autonomous Guidance, Navigation, and Control (GNC) system for a drone intended to support planetary surface missions. The primary objective is to achieve real-time, reliable, and efficient navigation and control in Global Navigation Satellite Systems (GNSS)-denied environments, such as Mars. The proposed system integrates onboard sensor fusion for localization—leveraging monocular odometry—with path planning algorithms to enable efficient trajectory generation. A central design consideration is feasibility: the selection of sensors and components is based on current or near-future space-qualified technologies, with realistic performance characteristics accounted for throughout development. System performance was validated in a simulated environment that incorporated representative planetary terrain and constraints. This work contributes to the advancement of autonomous aerial robotics for future space missions, enhancing the capabilities of planetary surface exploration and scientific data collection.
    2025-07-17Master thesis Open access Show more
  • Submarine power cable detection using magnetometers
    Publication . GONÇALVES, YEISON DANIEL TEIXEIRA; Silva, Eduardo Alexandre Pereira da; Martins, Alfredo Manuel Oliveira
    The modern world relies heavily on interconnected power systems to sustain daily life and support economic activities. Among the critical components of these systems are underwater power cables, which play an essential role in transmitting electricity across continents and islands. These submarine cables enable the transfer of renewable energy, such as offshore wind power systems, and interconnect national grids to improve reliability and efficiency. As a result, more and more submarine cables or ducts with different properties, sizes and purposes have been used. Detecting underwater power cables, whether buried or exposed, is a critical aspect for maintaining their functionality. Over time, cables can be covered with sediment, making them harder to detect. Typically, in the buried case, the detection method relies on electromagnetic field sensing since power cables generate magnetic signatures when carrying current. Exposed cables also produce magnetic signatures and are easier to locate because there are more types of sensors that can detect them, like cameras or sonars. Magnetometers are one of the most common type of sensor for detecting underwater power cables. These cables generate different types of magnetic fields depending on the type of current that is flowing and on it’s construction. Different commercial magnetometers vary in sensitivity, range, and suitability for various applications. Fluxgate magnetometers, for instance, are highly sensitive to low magnetic fields and are commonly used for short-range detection and is the type of magnetometer that this work is focused on. The characterization and calibration of two magnetometers, the Bartington Mag-658 and Stefan-Mayer FLC3-70, are presented in this work. Both of them could be used for the detection of power electrical cables because of the range and noise specified in their datasheets. Tests with a power cable were done using the FLC3-70. The magnetometer was tested at different heights 0.25m to 0.85m while passing parallel and perpendicular to the cable. Results demonstrated that the cable can be detected at short distances. These findings highlight the magnetometer’s capability to possibly detect and locate power cables.
    2025-09-16Master thesis Embargoed access Show more
  • Control of a heat diffusion system using Fuzzy Logic
    Publication . MENDES, RUI PEDRO SILVA; Jesus, Isabel Maria de Sousa de
    Heat di usion systems are typically controlled by Proportional Integral Derivative (PID) controllers but other approaches, such as Fuzzy Logic Controller (FLC), can o er better results. This technique transforms qualitative and imprecise information (expressed linguistically), into quantitative data which allows a more precise and adaptive control. In this thesis, it is proposed a Fuzzy Logic based control strategy for a heat di usion system, comparing its performance with traditional PID control. The methodology includes system modeling, design the fuzzy inference system, and simulation using MATLAB with additional tests using Anti-Windup compensation and Smith Predictor to improve transient response and time-delay handling. The nal validation introduces simulated environmental noise representing real-world disturbances, (e.g. sudden temperature changes from opening the door) to evaluate controller robustness. Results demonstrate that Fuzzy Logic improves response accuracy, disturbance rejection, and adaptability to varying operating conditions, highlighting its potential for thermal systems with complex dynamics.
    2025-07-16Master thesis Open access Show more
  • Fractional control of a heat diffusion system
    Publication . SANTOS, TIAGO FILIPE RIBEIRO; Jesus, Isabel Maria de Sousa de
    Thermal systems with long delay times and slow dynamic response are common in industrial processes, where precise temperature regulation is necessary to ensure e ciency. Traditional control strategies, speci cally Proportional Integral Derivative (PID) controllers, struggle with systems that demonstrate signi cant delays. This dissertation seeks to develop and implement a fractional-order controller for a thermal di usion system with time delay. In order to achieve this goal, a comparative study was carried out between the classical and fractional controllers, along with an analysis of the thermal di usion system in order to nd the fractional-order model that best represents its behaviour. The controllers were tested through simulations, testing both performance and regression metrics, as well as prediction techniques such as the Smith Predictor, anti-windup system and non-linearities. The results demonstrated that the fractional controller outperformed the classical ones, especially in the implemented system with a signi cant delay, as it showed better robustness and response to the actual system, which was further con- rmed after the frequency-domain studies, especially the Bode Diagrams. And, together with the Root Locus, it con rmed the system's stability. These results showed that the fractional-order controller with Smith Predictor and Anti-windup is a viable solution for thermal systems with high delay values.
    2025-07-16Master thesis Open access Show more
  • Revisão e comparação dos modelos de planeamento da gestão da produção
    Publication . TEIXEIRA, ÂNGELA FRANCISCA RIBEIRO; Ávila, Paulo António da Silva
    Atualmente as empresas deparam-se com o problema de como aumentar a eficiência do sistema produtivo enquanto mitigam desperdícios e perdas. Para isso torna-se essencial definir qual o modelo de planeamento e controlo da produção a adotar para cada tipo de contexto produtivo uma vez que estes assumem um papel fundamental no equilíbrio da capacidade produtiva com a procura do mercado. Nesse sentido, a presente dissertação tem como objetivo apresentar o estudo exaustivo dos modelos de planeamento e controlo da produção com o intuito de responder às seguintes questões: Quais os modelos de planeamento e controlo da produção referenciados na literatura e o seu funcionamento? Os modelos de planeamento e controlo da produção têm diferentes enquadramentos no sistema produtivo? Que combinações de modelos (modelos mistos) já foram estudadas (implementadas ou simuladas) e comparadas? Após a revisão de literatura verificou-se que, os modelos de planeamento e controlo da produção mais estudados estão divididos segundo as suas abordagens, sendo considerados convencionais (push ou pull), como é o caso do MRP/MRPII, Modelos de Reposição de Stock, Kanban, CONWIP, DBR/OPT, ou híbridos, isto é, DDMRP, POLCA, WLC e COBACABANA, que serão analisados em detalhe. Tendo em conta esta análise, propôs-se uma framework aplicada aos modelos estudados e seguindo dimensões de classificação definidas com o intuito de auxiliar na comparação e na escolha adequada do modelo tendo em conta o contexto produtivo em causa e as suas necessidades. Assim, após o estudo dos diversos modelos foram identificadas as combinações de modelos que já tivessem sido implementadas, a partir de simulações, casos de estudo ou casos reais não documentados, como é o caso do Synchro MRP, Kanban com CONWIP (Hybrid Kanban/CONWIP), DBR/OPT com MRP, COBACABANA com POLCA e o DDMRP com o CONWIP, analisando as vantagens que resultam de cada combinação.
    2025-09-04Master thesis Open access Show more
  • Automatização e otimização do processo de análise e apresentação de informação
    Publication . RIBEIRO, HÉLDER ALEXANDRE CARDOSO; Malheiro, Maria Benedita Campos Neves
    Nowadays, the world is advancing at a speed that transforms time into a fundamental asset. Every second that passes, millions of pieces of data are generated which, if not interpreted correctly, can lead to wrong decisions and unpleasant consequences. Thus, the automation and optimisation of information allows more information to be processed more quickly, enabling informed decisions to be made in less time. With the evolution of Business Intelligence tools, it is essential for a large organisation to invest in this type of solution in order to remain competitive in the market. In this project, EFACEC proposed a set of tools and improvements to address the automation and optimisation of information management and visualisation processes. Thus, the work carried out can be divided into two parts: the intervention in the Timesheets dashboard and the creation of the Unified Performance Metrics dashboard. The first consists of modifying a pre-existing solution and the second is a new solution that integrates Extract, Transform, Load processes with the presentation of important metrics in real time through Power BI. The implementation of both solutions involved modifying and developing new Python scripts, designing Structured Query Language commands, and creating dashboards in Power BI. The developed solution was successfully tested and adopted by the company, which considers the replacement of the previous manual, slow and inefficient processes with real-time updated metrics dashboards to be very advantageous.
    2025-07-21Master thesis Embargoed access Show more
  • Aplicação de algoritmos da inteligência artificial à otimização de painéis fotovoltaicos usando MPPT
    Publication . SOUSA, JOÃO PEDRO TEIXEIRA DE; Barbosa, Ramiro de Sousa
    Esta dissertação aborda a aplicação de algoritmos de inteligência artificial na otimização de painéis fotovoltaicos através de algoritmos MPPT. Desenvolveram-se modelos de simulação no MATLAB/Simulink para sistemas fotovoltaicos, integrando várias abordagens de monitorização do ponto de máxima potência, com foco principal nas redes neuronais e Deep Reinforcement Learning, com o objetivo de maximizar a eficiência energética em diferentes condições de irradiância e temperatura. O sistema proposto incluiu o dimensionamento de um conversor DC/DC buck e a validação em diferentes cenários meteorológicos, com análises quantitativas baseadas em métricas de avaliação. Foram implementados e comparados diferentes algoritmos MPPT, incluindo métodos convencionais (Perturb and Observe, Incremental Conductance), lógica difusa (FLC), algoritmos genéticos (GA) e técnicas baseadas em inteligência artificial. Os resultados obtidos demonstraram que os métodos baseados em inteligência artificial, em particular as redes neuronais e o agente Deep Q-Network, apresentaram melhor desempenho em termos de eficiência média e tempo de convergência, especialmente em cenários com condições de sombra parcial (Partial Shading Conditions (PSC)). As conclusões reforçam a viabilidade da aplicação destas abordagens em sistemas fotovoltaicos, contribuindo para uma produção energética mais eficiente perante condições não uniformes.
    2025-07-22Master thesis Embargoed access Show more
  • Simulação e emulação laboratorial de cargas elétricas em tempo real
    Publication . MORAIS, RICARDO FILIPE MELO; Faria, Pedro Nuno Silva; Vale, Zita Maria Almeida do
    A transição energética tem vindo a atribuir um papel cada vez mais interventivo e dinâmico aos consumidores da rede elétrica, tornando-os agentes ativos na gestão da procura. Porem, esta evolução traz consigo novos desafios no planeamento e operações das redes, exigindo modelos mais precisos e capazes de refletir o comportamento real dos consumos em diferentes condições de funcionamento. Neste contexto foi implementado um protótipo laboratorial com o objetivo de estudar e caracterizar a resposta das cargas elétricas face às variações de parâmetros da rede, nomeadamente a alterações na frequência e na tensão. A abordagem adotada baseou-se na simulação em tempo real, com recurso à metodoliga Power Hardware-In-The-Loop (PHIL), permitindo uma interação direta entre o sistema simulado e os componentes físicos do laboratório. Durante a fase experimental, o simulador em tempo real gerou uma rede elétrica virtual, que alimentou um amplificador permitindo o controlo de uma carga indutiva/resistiva, criando assim um ambiente de teste representativo das condições reais de operação, com a reprodução de diversos perfis de consumo associados ao utilizador final. Com base nos dados recolhidos, foi possivel avaliar o desempenho dos modelos desenvolvidos, detetar erros relativos quando aplicado às diferentes cargas e analisar o consumo constante sob variações de tensão, observando a sensibilidade da carga perante instabilidades na rede elétrica.
    2025-07-21Master thesis Embargoed access Show more
  • Desenvolvimento de uma ferramenta para testes remotos no setor automóvel
    Publication . MARQUES, RODRIGO TEIXEIRA; Pereira, Francisco José Dias
    A adaptação do mercado de trabalho aos regimes híbridos e remotos é uma necessidade crescente, especialmente após a pandemia, que acelerou a transformação digital e remodelou o ambiente de trabalho global. No contexto atual, caracterizado também pela necessidade de adaptação constante a novos desafios tecnológicos, nomeadamente no setor automóvel, é exigida uma rápida adaptação das ferramentas utilizadas nestes projetos. Esta dissertação abordou o desenvolvimento de uma ferramenta de testes remotos direcionada ao setor automóvel. O principal objetivo passou por criar uma solução que permitisse a execução e gestão de testes em dispositivos de forma remota, promovendo a eficiência, a segurança e a flexibilidade dos processos de validação dos sistemas de infotainment dos veículos. O trabalho envolveu a análise de requisitos específicos do setor, a seleção e integração de tecnologias adequadas e a implementação de uma plataforma web que respondeu às necessidades atuais das equipas de desenvolvimento e testes. Os resultados obtidos demonstraram o potencial da ferramenta para otimizar operações, reduzir custos e reforçar a competitividade das organizações no contexto da transformação digital da indústria automóvel.
    2025-07-14Master thesis Embargoed access Show more
  • Implementação de um sistema de supervisão e aquisição de dados numa unidade industrial de laboração contínua
    Publication . MEIRELES, TIAGO FERNANDO ALVES; Araújo, Susana Claudia Nicola de
    Dada a atual conjuntura política global, marcada por crises económicas e energéticas agravadas pela pandemia de COVID-19, bem como pelos conflitos armados em curso, torna-se cada vez mais urgente encontrar soluções para a redução do consumo energético, especialmente no setor industrial. Com o objetivo de melhorar a gestão dos seus consumos energéticos, a BA implementou diversas medidas, entre as quais se destaca a substituição de um antigo sistema baseado em Siemens S7, obsoleto e fora de serviço há vários anos, pelo software de gestão energética Power Studio Scada (PSS), da marca Circutor. Este software permite a geração de relatórios de consumo, o armazenamento de históricos de dados, o acesso a informação em tempo real e a criação de interfaces gráficas que facilitam a visualização e o acompanhamento de tendências. O principal objetivo desta dissertação consistiu em tirar o máximo partido das funcionalidades do PSS para tornar o acompanhamento diário dos consumos energéticos da unidade fabril mais eficiente, eliminando o fator humano da recolha manual de dados e tornando todo o processo de análise e tratamento de dados mais rigoroso e automatizado. Para tal, foi desenvolvida uma estrutura completa, ao nível de hardware e software, que assegurou a comunicação entre os equipamentos instalados no chão de fábrica e os ficheiros utilizados para análise e apresentação dos dados de consumo energético. A comunicação entre os dispositivos foi garantida através de equipamentos com capacidade de ligação por Ethernet. Por sua vez, a interligação entre o PSS e as ferramentas já utilizadas para a análise e apresentação dos dados foi assegurada com recurso ao protocolo Open Platform Communications (OPC). Como objetivo secundário, procurou-se também explorar as capacidades gráficas do PSS para desenvolver um sistema de visualização simples, intuitivo e de fácil acesso para todos os intervenientes, permitindo a consulta dos dados a qualquer momento e em qualquer localização. Esta melhoria permitiu ainda dotar a instalação de um sistema de alarmística substancialmente mais robusto e funcional.
    2025-07-16Master thesis Embargoed access Show more