Controlo Automático

Código:

M3005

Sigla:

M3005

Nível:

300

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Matemática

Ocorrência: 2019/2020 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Matemática
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Biologia

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L:B	0	Plano de Estudos Oficial	3	-	6	56	162
L:CC	3	Plano de estudos a partir de 2014	2	-	6	56	162
			3
L:F	2	Plano de Estudos Oficial	2	-	6	56	162
			3
L:G	0	Plano estudos a partir do ano letivo 2017/18	2	-	6	56	162
			3
L:M	42	Plano de Estudos Oficial	2	-	6	56	162
			3
L:Q	0	Plano estudos a partir do ano letivo 2016/17	3	-	6	56	162

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