Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10316/41475
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dc.contributor.advisorCoimbra, António Paulo Mendes Breda Dias-
dc.contributor.authorGonçalves, José Barata-
dc.date.accessioned2017-05-22T14:04:42Z-
dc.date.available2017-05-22T14:04:42Z-
dc.date.issued2013-02-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10316/41475-
dc.description.abstractNeste trabalho foi desenvolvido um programa (na linguagem de programação C++) com o intuito de otimizar a forma da Lente de uma luminária a LED, para vários tipos de objetivos (em iluminação) desejados. Fez-se o estudo considerando o modelo para a luz sob o ponto de vista da óptica geométrica, i.e., como um conjunto de raios, uma vez que é o mais usado em meios homogêneos (como as lentes). Começou-se por partir da análise do algoritmo de Computação Gráfica, Ray Tracing, para o entendimento geral da óptica do problema. Este algoritmo é bastante semelhante ao que foi implementado neste trabalho, havendo muita documentação disponível, tanto ao nível matemático/físico, como computacional (código C++). À semelhança do Ray Tracing foram usadas: equações de semi-rectas para cada raio luminoso; a Lei de Snell-Descartes, para o cálculo do raio transmitido; a Lei de reflexão, para o cálculo do raio refletido, etc. Neste trabalho fez-se o estudo a 2D (muitas variáveis têm a componente Z, mas não foi feito o cálculo matemático para 3D). Ao nível do algoritmo usado para otimizar o problema, estudou-se e implementou-se um Algoritmo Genético (AG). Optou-se por o AG uma vez que a solução do problema que se quer encontrar depende de fatores estocásticos/não determinísticos. Este é um processo iterativo em que a população vai evoluindo até encontrar a melhor solução possível. Variando diversos parâmetros, encontram-se lentes diferentes para vários tipos de função de avaliação. Este programa é bastante útil para a conceção duma lente freeform, uma vez que o desenho duma lente à mão (para cumprir certos objetivos rigorosos) é bastante difícil. Os resultados finais foram promissores, e de forma geral bons (para os parâmetros usados, que são dos mais simples), tendo em conta os objetivos traçados e desejados.por
dc.description.abstractIn this work, we developed a program (in the programming language C++), in order to optimize the shape of the lens of a LED luminaire, for various types of desired goals (in lighting). The study was made considering the model for the light from the point of view of geometrical optics, i.e., as a set of rays, since it is the most used in homogeneous media (such as lenses). We began with the analysis of the Computer Graphics algorithm Ray Tracing, for the general understanding of the optical problem. This algorithm is quite similar to what was implemented in this work, existing a lot of documentation, both in mathematical/physical, and in computational (C + +). Like in Ray Tracing it was used: the formula for each light ray; the Snell-Descartes Law, for calculating transmitted rays; Law of reflection to calculate the reflected ray, etc. In this work, the study was done in 2D (many variables have the Z component, but it was not implemented the math for 3D). At the level of the algorithm used to optimize the problem, we studied and implemented the Genetic Algorithm (GA). We opted for the GA, since the solution of the problem we want to find depends on stochastic/non-deterministic factors. This is an iterative process in which the population evolves to find the best possible solution. By varying different parameters, we find different lenses for various types of evaluation functions. This program is very useful for the design of a freeform lens, since the hand design of a lens (to fulfill certain stringent objectives) is quite difficult. The final results were promising, and generally good (for the parameters used, which are rather simple), taking into account the objectives outlined and desired.por
dc.language.isoporpor
dc.rightsopenAccesspor
dc.subjectÓpticapor
dc.subjectLentespor
dc.titleOtimização de lentespor
dc.typemasterThesispor
dc.peerreviewednopor
dc.subject.fosDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informáticapor
thesis.degree.grantor00500::Universidade de Coimbrapor
thesis.degree.nameDissertação de mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadorespor
item.grantfulltextopen-
item.fulltextCom Texto completo-
crisitem.advisor.deptFaculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade de Coimbra-
crisitem.advisor.researchunitINSTITUTE OF SYSTEMS AND ROBOTICS-
Appears in Collections:FCTUC Eng.Electrotécnica - Teses de Mestrado
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