UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora

ESTIMAÇÃO DE HARMÔNICOS/INTER-HARMÔNICOS: UMA ABORDAGEM MULTITAXA.

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Área de Concentração:
Instrumentação e Controle

 

Resumo:
Esta dissertação apresenta uma abordagem sobre a estimação de parâmetros de harmônicos/inter-harmônicos de sinais elétricos no cenário de freqüência variante. Como resultados, são obtidas duas novas metodologias, adequadas para o processamento de tais sinais. A primeira estrutura é baseada no erro de fase da Transformada Discreta de Fourier (DFT – Discrete Fourier Transform) para sinais com desvio de freqüência. Ela faz uso de filtros digitais para eliminação das oscilações dos resultados da DFT e estimação do desvio da freqüência do sinal. Com as equações de resposta em freqüência do filtro DFT são então realizadas as correções de amplitude e fase. A segunda estrutura, principal foco desta dissertação, é obtida com a associação de bancos de filtros e processamento multitaxa com ferramentas de estimação de parâmetros, neste caso os Phase-Locked Loop (PLL). Nesta estrutura, o banco de filtros é responsável pela decomposição do sinal analisado separando as componentes harmônicas. A utilização de dispositivos de diminuição de taxa, os downsamplers, possibilita que os PLLs possam realizar as estimações trabalhando com freqüência inferior à freqüência do estágio de filtragem. Para os harmônicos de alta ordem os parâmetros reais são obtidos, inclusive, a partir de sinais sub-amostrados, resultantes do processo de redução de taxa. A análise dos resultados obtidos com estas estruturas é realizada, sendo realizadas comparações com o desempenho do algoritmo tradicional STFT (Short-Time Fourier Transform), da DFT recursiva e de uma estrutura baseada em PLL encontrada na literatura. Com o intuito de implementação em tempo real em plataformas DSP (Digital Signal Processors) é realizado também o levantamento do esforço computacional aproximado, com comparações com os métodos já citados.