Linhas de Pesquisa

O Curso de Mestrado em Engenharia Elétrica do IME está estruturado em torno de uma única área de concentração intitulada SISTEMAS ELETRÔNICOS DE DEFESA E COMUNICAÇÕES. Esta área temática abriga duas linhas de pesquisa:

Automação, Controle e Operação de Sistemas

Essa linha trata da pesquisa, do estudo e da validação (por meio de simulações ou a partir de implementações práticas) de sínteses de controle nos domínios do tempo e da frequência. Envolve estudos em controle robusto, ótimo, adaptativo, não-linear e de técnicas inteligentes de controle, bem como o controle de sistemas lineares variantes no tempo. Realizam-se ainda, estudos na área de identificação e otimização de sistemas físicos, modelagem e aplicações de técnicas de controle clássico e moderno, assim como pesquisas relacionadas ao controle e verificação de Sistemas a Eventos Discretos e Sistemas Híbridos, com aplicações voltadas para sistemas eletrônicos de defesa. O foco em sistemas elétricos de potência ocorre por meio de pesquisas que englobam, mas não se restringem à modelagem, análise, planejamento da operação, proteção e qualidade de energia elétrica.

Tem por objetivo principal a formação de recursos humanos e a geração de conhecimento nos temas descritos a seguir: Tem por objetivo principal a formação de recursos humanos e a geração de conhecimento nos temas descritos a seguir:

a) Tema: Modelagem, Identificação e Otimização de Sistemas Dinâmicos  

- Modelagem de Sistemas visando a aplicação de Técnicas de Controle Moderno; 
- Identificação de Sistemas por Métodos no Domínio da Frequência; 
- Identificação de Sistemas por Métodos no Domínio do Tempo; 
- Métodos de Redução de Ordem de Modelos; 
- Simulação de Sistemas Dinâmicos.

b) Tema: Controle Ótimo e Moderno  

- Controle Ótimo; 
- Controle Robusto a Incertezas Estruturadas e Não-Estruturadas; 
- Controle Robusto Paramétrico com Base na Qualidade da Identificação Bayesiana; 
- Controle Linear a Parâmetros Variáveis; 
- Integral Quadratic Constraints (IQC)
- teoria e aplicações.

c) Tema: Controle Supervisório de Sistemas a Eventos Discretos (SEDs)  

- Sistemas de Controle Hierárquico; 
- Controle de SEDs Temporizados; 
- Controle Tolerante a Falhas; 
- Model Checking; 
- Aplicações na Indústria 4.0: Smart Factories, Sistemas Ciberfísicos, Internet das Coisas e Segurança Cibernética.

d) Tema: Modelagem, Análise e Controle de Sistemas Elétricos de Potência (SEP)  

- Modelagem e Identificação de Sistemas;  
- Análise e Controle a Pequenos Sinais; 
- Estabilidade de Tensão; 
- Detecção de Distúrbios Causados por Ataques Cibernéticos; 
- Operação em Tempo-Real e Planejamento da Operação; 
- Dinâmica, Proteção e Controle; 
- Qualidade de Energia Elétrica; 
- Desempenho de equipamentos.

Sinais e Sistemas de Comunicações

Tem por objetivo a formação de recursos humanos e a geração de conhecimento nos temas descritos a seguir:

 
a) Tema: Dispositivos e Sistemas Ópticos 

- Análise de Dispositivos para Comunicações e Sensores Ópticos; 
- Dispositivos Ópticos Integrados; 
- Modelagem e Simulação de Sistemas de Comunicações Ópticas; 
- Modelagem, Simulação e Desenvolvimento de Sistemas com Óptica no Espaço Livre (FSO); 
- Modelagem, Simulação e Desenvolvimento de Sensores Ópticos; 
- Projeto e Caracterização de Sensores Ópticos.

b) Tema: Processamento de Sinais Acústicos 

- Métodos de realce de sinais robustos a ruídos acústicos urbanos; 
- Máscaras acústicas para aprimoramento de inteligibilidade auditiva; 
- Medição objetiva de inteligibilidade acústica (com e sem restrição auditiva); 
- Projeto de rede de sensores acústicos sem fio; 
- Localização de fontes em espaço urbano robusta a ruídos; 
- Filtros tempo-frequência adaptativos para representação auditiva; 
- Tratamento de interferências acústicas não-estacionárias (ruídos, reverberação); 
- Identificação e autenticação de indivíduos pelo sinal de voz (patente concedida); 
- Identificação acústica de estados emocionais; 
- Reconhecimento de padrões para sinais acústicos subaquáticos e sísmicos; 
- Classificação de múltiplas cenas acústicas.

c) Tema: Processamento Digital de Imagem 

- Processamento de Imagens; 
- Streaming de Vídeo.

d) Tema: Sistemas e Técnicas de Transmissão Digital 

- Avaliação de desempenho de sistemas de comunicações; 
- Modelagem e simulação de canais em nível físico e de enlace; 
- Modulação e equalização para canais com desvanecimento; 
- Transmissão multi-portadora: OFDM e variantes; 
- Sistemas rádio cognitivos.

e) Tema: Processamento Digital de Sinais, Teoria e Aplicações 

- Filtragem adaptativa; 
- Processamento de sinais em arranjo de sensores; 
- Processamento de sinais acústicos; 
- Processamento de sinais em sub-bandas; 
- Processamento de sinais em grafos.

f) Tema: Teoria Eletromagnética, Micro-ondas, Propagação de Ondas, Antenas e Sistemas de Telecomunicações 

- Antenas; 
- Canal de propagação; 
- Propagação de ondas de rádio; 
- Dimensionamento de sistemas de rádio; 
- Circuitos de RF e micro-ondas; 
- Compatibilidade eletromagnética.

g) Tema: RF e Antenas 

- Medidas de propriedades dielétricas de materiais; 
- Sistemas de antenas e enlaces de comunicações em RF e micro-ondas.