Dinâmica e Controlo de Processos

Código:

EQ0093

Sigla:

DCP

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências Tecnológicas (Projeto)

Ocorrência: 2010/2011 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Química e Biológica
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Química

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEQ	71	Plano de estudos oficial	4	-	7	70	189

Língua de trabalho

Português

Objetivos

1. Aquisição de conhecimentos técnicos
1.2 Conhecimentos nucleares de engenharia na área da computação e programação: comportamento dinâmico de sistemas; controlo de processos e instrumentação.
1.3 Conhecimentos avançados de engenharia: técnicas computacionais e utilização de software específico.
2. Aquisição de aptidões pessoais e profissionais
2.1 Pensamento e resolução de problemas: identificação e formulação de problemas; modelização e simulação de sistemas.
2.2 Conhecimentos avançados de engenharia: definições e interacções em sistemas; filosofias de controlo de processos; simulação de processos controlados por computador.
3. Aquisição de aptidões inter-pessoais
3.3 Comunicação em línguas estrangeiras: inglês.
4. Concepção, projecto, implementação e operação de sistemas
4.3 Concepção e engenharia de sistemas: conceitos de dinâmica de sistemas associados à operação de processos industriais; filosofias de controlo de processos.
4.4 Projecto: projecto de sistemas de controlo por realimentação negativa e de sistemas por antecipação-realimentação negativa; projecto de sistemas de aquisição de dados e de controlo por computador; conceitos sobre projecto industrial de sistemas de controlo distribuído.
4.5 Implementação: simulação de operação de processos controlados por computador; conceitos sobre instrumentação associada à operação de processos;

Programa

• Analogias entre sistemas dinâmicos.
• Modelos dinâmicos. Solução nos domínios do tempo e de Laplace. Função de transferência. Linearização de sistemas.
• Sistemas de parâmetros concentrados. Sistemas de 1ª ordem; ganho estacionário e constante de tempo. Sistemas de 2ª ordem; ganho estacionário, constante de tempo e factor de amortecimento. Sistemas de ordem superior.
• Sistemas de parâmetros distribuídos.
• Sistemas complexos. Identificação.
• Análise da resposta em frequência. Diagramas de Bode e Nyquist.
• Estabilidade. Sistemas não lineares. Natureza dos pontos singulares. Aplicações em sistemas de Engenharia Química e Biológicos.
• Instrumentação industrial para controlo de processos: sensores e transmissores, controladores, elementos finais de controlo.
• Controlo de processos de ciclo simples por realimentação negativa.
• Comportamento dinâmico de um sistema em ciclo fechado - análise de estabilidade.
• Projecto e sintonização de controladores: critérios, métodos com base em modelos, métodos experimentais.
• Controlo por antecipação.
• Controlo em cascata.
• Sistemas digitais na monitorização, comando e controlo de processos; tratamento de sinais analógicos e digitais.

Bibliografia Obrigatória

Seborg, Dale E.; Process dynamics and control. ISBN: 0-471-00077-9

Bibliografia Complementar

Ogunnaike, Babatunde A.; Process dynamics, modeling, and control. ISBN: 0-19-509119-1
Martins, Fernando Gomes; Prontuário MATLAB. ISBN: 972-752-064-2

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teórico-práticas de exposição e discussão de casos de estudo. Realização de dois trabalhos de grupo. Utilização de aplicações computacionais (Matlab e Simulink) para o ensino assistido por computador de dinâmica e controlo de processos.

Software

The Mathworks - Matlab - Release 11.1

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Obtenção de frequência

Frequência das aulas nos termos legais.
Entrega dos trabalhos de grupo.

Fórmula de cálculo da classificação final

CF = 1/6 * P1 + 1/6 * P2 + 2/3 * Ex
em que P1 e P2 são as notas de cada trabalho de grupo e Ex é a nota do exame.
O exame terá uma parte sem consulta (peso de 30%) e uma parte com consulta (peso de 70%).

Critério de aprovação:
Classificação final: CF >= 9.5
e
Classificação no exame: Ex >= 6

Provas e trabalhos especiais

Dois trabalhos de grupo:
1) Dinâmica de Sistemas (conclusão a 4 de abril)
2) Controlo de Processos (conclusão a 30 de Maio)

Estes trabalhos são obrigatórios para os alunos inscritos pela primeira vez, ou que não tenham frequência no ano anterior. São opcionais para os restantes, devendo essa opção ser comunicada ao docente por email na segunda semana de aulas.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Prova global individual, semelhante em estrutura, mas não em conteúdo, ao Exame.

Melhoria de classificação

Prova global individual, semelhante em estrutura, mas não em conteúdo, ao Exame.