Sistemas e Controlo

Código:

EEC0025

Sigla:

SCON

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências Fundamentais e da Eletrotecnia

Ocorrência: 2020/2021 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEEC	61	Plano de estudos oficial	3	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Aquisição da capacidade de: analisar sistemas e sinais em tempo discreto e sistemas com representações em espaço de estados; projetar controladores por realimentação de estado, observadores e controladores conjugados com observadores. Aquisição de formação de base relativa a processos estocásticos, bem como sobre a resposta de sistemas lineares a entradas aleatórias.

Resultados de aprendizagem e competências

Após esta UC os estudantes deverão estar aptos a:

Modelar processos através de representações de espaço de estados.

Construir controladores complexos usando a abordagem de espaço de estados.

Aplicar estes conhecimentos na resolução de problemas interdisciplinares que envolvam a sua área de especialização.

 

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Conhecimentos básicos de Álgebra Linear e de Equações Diferenciais.

Programa

1. Introdução aos sistemas no espaço de estados em tempo contínuo
1.1 - Representações no espaço de estado de uma equação diferencial de ordem n.
1.2- Função de transferência de uma representação de estado.
1.3 - Solução da equação de estado, matriz de transição de estado e análise modal.

2. Análise de sistemas de espaço de estados
2.1 - Estabilidade.
2.2 - Controlabilidade e observabilidade.
2.3 - Representações canónicas.

3 - Controlo de sistemas descritos por modelos de espaço de estados.
3.1 – Realimentação com medição das variáveis de estado.
3.2 – Observadores de estado.
3.3 – Realimentação de estado com observador.
3.4 - Análise do problema do servo-mecanismo (seguimento assintótico) e sua resolução. Rejeição de perturbações.

4. Sistemas lineares em tempo discreto
4.1 - Discretização de modelos em tempo contínuo.
4.2 - Modelos de sistemas em tempo discreto: espaço de estados, equações às diferenças, funções de transferência.
4.3 - Solução da equação de estado. Matriz de transição para sistemas em tempo discreto.
4.4 - Estabilidade de sistemas em tempo discreto.

5. Sistemas lineares com entradas aleatórias
5.1 - Introdução aos processos estocásticos; correlação estocástica, análise espectral .
5.2 - Resposta de sistemas lineares a entradas aleatórias.
5.3 - Introdução à filtragem estocástica; filtro de Kalman.
5.4 - Introdução à estimação de parâmetros.

Bibliografia Obrigatória

Isabel M. G. Lourtie; Sinais e sistemas. ISBN: 972-592-130-5
Chi-Tsong Chen; Linear system theory and design. ISBN: 4-8337-0191-X
J. L. Martins de Carvalho; Sistemas de controle automático. ISBN: 85-216-1210-9

Observações Bibliográficas

Os livros estão listados por ordem de utilização, de acordo dom o conteúdo da UC.

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas: Exposição da matéria no quadro, acompanhada pela projeção de material de apoio. Aulas teórico-práticas: Apoio aos alunos na resolução de problemas propostos na aula e esclarecimento de dúvidas; resolução de problemas com a utilização de Matlab.

Software

Matlab

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de controlo

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	65,00
Participação presencial	0,00
Teste	35,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	108,00
Frequência das aulas	54,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Não exceder o limite de faltas nas aulas TPs. Obtenção de classificação não inferior a 6/20 no miniteste.

Os estudantes que tiverem obtido frequência no ano letivo anterior estão dispensados da obtenção de frequência no corrente ano letivo. Podem, se assim pretenderem, realizar novamente o miniteste. No entanto, neste caso, a classificação obtida no miniteste do ano letivo anterior será substituída pela classificação obtida este ano.

Fórmula de cálculo da classificação final

Regime normal:
Nota final = max(35% miniteste + 65% exame, 100% exame)

Outros regimes:
Nota fnal = 100% exame

Provas e trabalhos especiais

A obtenção de classificação final superior a 18 valores (19 ou 20) exige a prestação de uma prova especial (escrita ou oral), a realizar após o fim da época de exame de recurso. Os alunos em condições de realizarem as referidas provas orais serão devidamente assinalados nas pautas de classificação afixadas após os exames escritos.

Os alunos admitidos a exame por terem dispensa de frequência (ver  Regulamento Específico de Avaliação dos Discentes da FEUP em https://sigarra.up.pt/feup/pt/legislacao_geral.ver_legislacao?p_nr=2854) realizarão, em qualquer das épocas de exame, exames escritos especiais, com duração não superior a 3 horas. Exames com idêntica duração serão realizados pelos alunos admitidos para melhoria de classificação.
As provas a realizar pelos alunos com acesso a exame em épocas especiais (ver  Regulamento Específico de Avaliação dos Discentes da FEUP em https://sigarra.up.pt/feup/pt/legislacao_geral.ver_legislacao?p_nr=2854) poderão ter uma parte oral, em cujo caso o aviso será feito atempadamente.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os alunos admitidos a exame por terem dispensa de frequência (ao abrigo das alíneas a), b) e c) do Artigo 4º das Normas Gerais de Avaliação) realizarão, na época normal, o mesmo exame que os alunos em regime normal.

Melhoria de classificação

A melhoria de classificação poderá ser feita de acordo com o nº1 do Artigo 10º das Normas Gerais de Avaliação da FEUP, isto é, mediante inscrição nos prazos fixados, no exame de recurso da época normal em que foi obtida a aprovação ou (exclusivo) numa das provas da disciplina na época normal do ano letivo seguinte.

A classificação no miniteste não é considerada para melhoria de classificação.