Controlo Automático
Áreas Científicas |
Classificação |
Área Científica |
OFICIAL |
Matemática |
Ocorrência: 2019/2020 - 2S ![Requerida a integração com o Moodle Ícone do Moodle](/fcup/pt/imagens/MoodleIcon)
Ciclos de Estudo/Cursos
Língua de trabalho
Português - Suitable for English-speaking students
Objetivos
Objectivos:
Proporcionar conhecimentos básicos em Teoria Matemática dos Sistemas, área de matemática orientada para aplicações que lida com os princípios básicos subjacentes à análise e concepção de sistemas de controlo. A disciplina tem uma componente computacional em simulação de sistemas e utilização de ferramentas de CAD (SIMULINK/MATLAB).
Resultados de aprendizagem e competências
1- Determinar as equações representativas de sistemas elementares em várias áreas de aplicação (Engenharia, Medicina, Biologia, entre outros) e a partir das mesmas, com os métodos matemáticos estudadas, identificar o tipo de resposta, quer temporal, quer em frequência, que lhe está associada.
2- Entender as noções associadas à realimentação e analisar, o comportamento e estabilidade, no domínio dos tempos e das frequências, de sistemas realimentados.
3- Projectar e calibrar controladores.
Modo de trabalho
Presencial
Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)
Algebra Linear e Equações Diferenciais (recomendável)
Programa
Modelos Matemáticos de sistemas: discreto, contínuo. Modelos não lineares; linearização. Solução das equações de estado. Exemplos.
Transformada de Laplace, definição e propriedades; aplicação na obtenção da resposta impulsional e função de transferência do sistema.
Análise no Domínio das Frequência: Influência dos pólos e zeros na resposta dinâmica de um sistema. Análise desempenho de um sistema em regime transitório.
Diagrama de blocos de um Sistema. Noção de Sistema Realimentado
, diagrama de blocos de um Sistema Realimentado.
Análise de desempenho, em regime permanente, de Sistemas Realimentados, erros de posição, de velocidade e de aceleração. Estabilidade, e BIBO estabilidade, critério de estabilidade de Routh's.
Análise de espaço de estados: análise modal, estabilidade, controlabilidade e observabilidade
Realimentação no Domínio do Tempo. Controlo por realimentação de estado e estimativa do estado.
Bibliografia Obrigatória
Franklin Gene F;
Feedback control of dynamic systems. ISBN: 0-201-53487-8
Panos J. Antsaklis;
A linear systems primer. ISBN: 978-0-8176-4460-4
Métodos de ensino e atividades de aprendizagem
Até 16 de Março:
Os conteúdos do programa são apresentados, em geral, nas aulas teóricas e, alguns tópicos específicos, nas aulas teórico-práticas, recorrendo-se frequentemente a exemplos para ilustrar e motivar os conceitos e métodos abordados. São resolvidos e discutidos exercícios e problemas das folhas nas aulas teórico-práticas
Todo o material de apoio é disponibilizado na página da uc no MoodleUP.
A partir de 16 de Março:
(ensino à distância devido à epidemia covid19)
Na página do Moodle criação de uma secção dedicada a cada semana de trabalho, da qual constam
a. Videos dos conteúdos programáticos;
b. Documento com o plano de trabalhos para essa semana com indicação clara da matéria teórica a estudar (indicação dos vídeos a visionar e dos slides com a matéria abrangida) e exercícios a realizar;
c. Outro material relacionado com o tema a estudar que possa facilitar o estudo, como por exemplo resolução detalhada de alguns exercícios.
Resolução de exercícios ou esclarecimento dúvidas colocadas pelos estudantes através do fórum disponível no Moodle.
Comunicação semanal usando a ferramenta Colibri/Zoom dentro do horários previsto para as aulas TP onde são esclarecidas as dúvidas dos estudantes.
Software
MATLAB
Palavras Chave
Ciências Físicas > Matemática > Matemática aplicada
Tipo de avaliação
Avaliação distribuída com exame final
Componentes de Avaliação
Designação |
Peso (%) |
Trabalho prático ou de projeto |
25,00 |
Exame |
75,00 |
Total: |
100,00 |
Componentes de Ocupação
Designação |
Tempo (Horas) |
Elaboração de projeto |
30,00 |
Estudo autónomo |
90,00 |
Frequência das aulas |
42,00 |
Total: |
162,00 |
Obtenção de frequência
Sem restrições.
Fórmula de cálculo da classificação final
- CT (75%) +CP(25%); (a classificação de cada uma das componentes terá de ser superior a 40%)
- A classificação CT, é o resultado do exame final escrito na época normal ou de recurso (15 valores), executado à distância via Moodle.
- A componente CP corresponde a 5 valores para o Projeto (relatório escrito, apresentação e discussão oral) executado em grupo (por Colibri/Zoom)
- Classificação Final = CT + CP