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Digital Repository of the University of Beira Interior
Recent Submissions
Development of a CNC Milling machine DIY kit for a vertical desktop milling machine
Publication . Cruz, Miguel Filipe Estevão da; Vieira, André Ferreira Costa
This thesis presents the design and development of a DIY CNC vertical milling machine
aimed at small-scale, precise machining for materials such as wood, plastics, and light
metals like aluminium. The motivation behind this project is to make precision
machining more accessible to hobbyists, educators, and small workshops by providing a
compact and affordable solution. The design focuses on optimizing structural
components, electronics, and software to balance cost with performance. Key challenges
in mechanical design, such as force distribution, material selection, and operational
stability, are addressed to ensure the mill's precision and reliability. The opensource
approach of this project allows users to further customize the platform to their specific
needs. This research also discusses the importance of desktop CNC machines in fostering
innovation and accessibility in engineering, education, and product development. The
Rat Rig mill is developed with a modular design that enables users to adapt and modify
the machine according to specific project requirements.
A Gestão de Unidades de Saúde como Fonte de Dilemas Éticos
Publication . Fernandes, Ana Maria Ferreira; Nunes, António João Santos; Serra, Bruno Daniel de Brito
O progresso tecnológico da medicina e os constrangimentos trazidos por novos modelos de administração pública, tornam a Gestão de Unidades de Saúde (GUS) uma fonte de dilemas éticos (Faria et al., 2010). É urgente que este ramo da gestão se individualize das esferas empresarial e médica, e assuma a sua posição única e particular no campo da gestão. À semelhança de outras classes profissionais, é fundamental que os gestores possam auxiliar-se de ferramentas próprias para um exercício ético das suas funções, pois é a ele que cabe a hercúlea tarefa de casar a ética médica com a ética empresarial. O código de ética poderá constituir-se como garantia de uma base ética bem definida, ditando quais os princípios e valores éticos que orientam a acção do gestor, para garantir o aceso equitativo aos cuidados de saúde (Faria et al., 2010), sem colocar em causa a estabilidade e sustentabilidade da organização que dirige (Perene et al., 2020; Cinaroglu, 2016). Numa era onde as necessidades em saúde aumentam, e os recursos se tornam cada vez mais escassos, é imperativa uma gestão organizacional eticamente fundamentada e estruturada, para diminuir o risco de viés ao assumir as suas responsabilidades sociais e empresariais (Begun et al., 2018). Procedendo a uma Revisão Sistemática de Literatura (RSL), identificamos apenas nove artigos (num universo superior a 4000) que abordam a necessidade de uma Código de Ética para Gestores de Saúde, facto demostrativo da necessidade de um aprofundamento científico do tema. Impere remover o rótulo de monstro de duas cabeças que Drucker (1993) lhe colocou, e assumir a natureza distinta da GUS. Os resultados obtidos confirmam que a implementação deste código permite não só sustentar o corpo administrativo no seu processo de tomada de decisão, mas também na gestão dos recursos, ora escassos, ora dispendiosos, perante um público progressivamente mais exigente em cuidados de saúde. Adicionalmente, foi possível apurar que este documento é pilar na construção de uma identidade própria da GUS, e, por conseguinte, impulsor da credibilidade social e prestígio sociais dos seus profissionais. No entanto, também ficou claro que existem ainda algumas lacunas na literatura. Por isso, e como linha de investigação futura, sugere-se o aprofundamento científico dos processos de tomada de decisão per se, isto é, averiguando a forma como eles efectivamente se desenrolam no seio do corpo administrativo, sob a forma de estudo-inquérito. Posteriormente, estes dados poderiam ser cruzados com uma RSL mais ampla e actualizada ao tema, a fim de preencher essa lacunas, ou identificar novos caminhos de investigação.
Development of optimized methods to Quality Control GNSS Observations
Publication . Ventura, Diogo Miguel Rodrigues; Crocker, Paul Andrew; Fernandes, Rui
This report describes the internship carried out at MIRASpaco, focusing on the development of quality control procedures for RINEX files distributed through the MIRAnet software. This software, developed by MIRASpaco, distributes RINEX files to its users. The internship’s primary objective was to implement functionalities enabling GNSS station monitoring through these files. The report begins with an introduction to the company and a detailed description of the internship objectives. It then covers fundamental concepts of the GNSS system, essential for understanding MIRAnet and the work to be done. The document also includes a study on the state of the art in quality control applications for RINEX files, with an analysis of the G-Nut/Anubis software, which was selected for use in this project. Additionally, the report presents a chapter dedicated to software engineering, where system requirements, software architecture, and the database schema necessary for the project’s development are specified. The technologies used are discussed to provide context for the project’s development, which is detailed in the penultimate chapter. Finally, the report concludes that all the objectives set for the internship were successfully achieved, resulting in the implementation of an effective quality control procedure for RINEX files in MIRAnet.
Um novo algoritmo de MPPT híbrido baseado nos algoritmos Particle Swarm Optimization e Perturba e Observa, assistidos pela técnica de interpolação Spline Cúbica
Publication . Teixeira, Filipe Gil; Pombo, José Álvaro Nunes
A utilização de combustíveis fósseis tem vindo a diminuir ao longo dos últimos anos
devido principalmente à menor disponibilidade destes recursos e ao aumento da
preocupação ambiental. A diminuição das reservas de combustíveis fósseis e a recente
invasão da Ucrânia pela Rússia provocaram um aumento nos preços dos combustíveis
fósseis, levando a União Europeia a acelerar a produção de energia através de outras
fontes. Além disso, a queima desses combustíveis fósseis liberta grandes quantidades de
gases com efeito de estufa, sendo estes os principais responsáveis pelo aquecimento
global. Por estes motivos, a produção de energia elétrica através de fontes renováveis tem
estado constantemente a aumentar, contribuindo para a urgente redução da pegada de
carbono da sociedade.
Das várias fontes de energia renováveis existentes, a produção de energia elétrica
através de sistemas fotovoltaicos é a que tem apresentado o maior crescimento, que se
deve principalmente à facilidade de implementação dos sistemas fotovoltaicos e à
possibilidade de serem aplicados para uso doméstico em meios urbanos. O aumento da
procura pela energia solar faz com que os sistemas fotovoltaicos tenham de ser cada vez
mais eficientes, rápidos, precisos e confiáveis, de forma a aproveitar o máximo de energia
elétrica disponível em cada momento. No entanto, o bom funcionamento desses sistemas
fotovoltaicos deve ser acompanhado de uma implementação simples, continuando a
permitir a aplicação para uso doméstico.
O objetivo da presente dissertação é propor um novo algoritmo de procura do ponto
de máxima potência em sistemas fotovoltaicos. O novo algoritmo proposto combina as
vantagens de dois algoritmos de procura do ponto de máxima potência (o algoritmo
convencional Perturba e Observa e o algoritmo avançado meta-heurístico Particle
Swarm Optimization) com uma técnica de interpolação (Spline Cúbica) que permite
estimar as curvas características corrente-tensão e potência-tensão do sistema
fotovoltaico. Para selecionar a técnica Spline Cúbica como a técnica de interpolação ideal
para utilizar no algoritmo proposto, várias técnicas de interpolação foram aplicadas a
três casos de estudo, permitindo os resultados escolher a técnica mais adequada ao
problema proposto.
O funcionamento do algoritmo proposto na presente dissertação inicia-se com
algoritmo Particle Swarm Optimization, que procura os vinte melhores pontos para
serem utilizados na interpolação. De seguida, esses pontos são utilizados na interpolação
de Spline Cúbica, permitindo obter as curvas características corrente-tensão e potênciatensão nesse momento de funcionamento. Posteriormente, através da curva potênciatensão estimada durante a interpolação, é determinado o ponto de máxima potência
estimado. A partir desse ponto inicia-se o algoritmo Perturba e Observa que, através da técnica de tentativa e erro, fornece uma melhor aproximação do ponto de máxima
potência do sistema fotovoltaico.
Para validar o algoritmo proposto, o mesmo foi utilizado em dois casos de estudo
simulados com diferentes condições de funcionamento. O desempenho do algoritmo
proposto foi comparado com o algoritmo de procura do ponto de máxima potência
convencional Perturba e Observa e com os algoritmos de procura do ponto de máxima
potência meta-heurísticos Particle Swarm Optimization, Grey Wolf Optimizer e
Differential Evolution. A análise dos resultados permite concluir que o algoritmo
proposto na presente dissertação no geral superou os restantes algoritmos utilizados,
apresentando melhores valores de taxa de sucesso, tempo de convergência, número de
avaliações necessárias para convergir, proximidade ao ponto de máxima potência global
e eficiência. O algoritmo proposto apresenta-se assim como um algoritmo robusto e
preparado para funcionar em quaisquer condições de funcionamento.
Development, implementation, and validation of a condition monitoring platform for vibration analysis on three-phase induction motors
Publication . Brito, Fábio Alexandre Silva Teixeira de; Bento, Fernando José Figueiredo
Thanks to its renowned robustness and reliability, the three-phase induction motor is the
electrical machine of choice in the vast majority of industries. This device occupies a
prominent position in production chains and auxiliary processes. At the same time, this
device is often exposed to very adverse operating conditions, which is why continuous
monitoring of its condition is particularly important, with the aim of optimising operation
and anticipating breakdowns, ultimately reducing the financial losses that eventual faults
entail.
The main goal of this dissertation is to develop a platform for monitoring and diagnosing
faults in three-phase induction motors. In this sense and considering that accessibility to
equipment is often a key factor, as is the case of fans in ducts, industries with hazardous
environments or submersible pumps, it is proposed to design, develop, implement, and
validate a system for acquiring and processing analogue signals from piezoelectric
accelerometers attached to the housing of a three-phase induction motor. The information
collected by the proposed solution will enable end users to be informed about the
equipment's operating condition, thus facilitating decision-making processes.