Teoria do Controlo

Código:

EEC0068

Sigla:

TCON

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências Fundamentais e da Eletrotecnia

Ocorrência: 2008/2009 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Ciências Fundamentais e da Electrotecnia
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	259	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	2	-	6	63	160
		Plano de estudos oficial a partir de 2007/08	2	-	6	63	160
		Plano para alunos que em 2006 estiveram no 3º ano	2	-	6	63	160
		Plano para alunos que em 2006 estiveram no 5º ano	2	-	6	63	160
		Plano para alunos que em 2006 estiveram no 4º ano	2	-	6	63	160

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Objectivos:
Integrar conhecimentos já adquiridos, nomeadamente nas disciplinas de Teoria dos Circuitos e de Teoria do Sinal, na perspectiva mais abrangente da Teoria do Controlo e num contexto motivador das aplicações em Engenharia. Assim pretende-se que no final da disciplina o aluno seja capaz de:
1- Determinar as equações representativas de sistemas elementares das várias áreas da engenharia e a partir das mesmas, com as ferramentas matemáticas estudadas, identificar o tipo de resposta, quer temporal, quer em frequência, que lhe está associada.
2- Entender as noções associadas à realimentação e analisar, com as ferramentas matemáticas estudadas, o comportamento, no domínio dos tempos e das frequências, de sistemas realimentados.
3- Utilizar a representação alternativa no espaço de estados e saber caracterizar a respectiva dinâmica.

Programa

1 - Transformada de Laplace
2-Modelos Matemáticos de Sistemas
Exemplos de determinação das equações diferenciais ordinárias representativas de sistemas mecânicos, eléctricos, hidráulicos e térmicos, de parâmetros concentrados, a partir das leis fundamentais da Física. Aproximações lineares. Analogias electromecânicas.
Breve revisão da Transformada de Laplace unilateral e bilateral: definições e teoremas mais relevantes. Transformadas de Laplace de alguns sinais padrão.
Resolução de equações diferenciais pela Transformada de Laplace Unilateral.
Conceitos de Função de Transferência, de Pólos e de Zeros. Critério de Estabilidade de Routh-Hurwitz.
Representação de sistemas por diagramas de blocos.
3-Resposta temporal de sistemas de malha aberta.
Análise, no domínio dos tempos, da resposta de sistemas de 1ª e 2ª ordem, ao impulso unitário, degrau unitário e rampa unitária, com recurso à transformada de Laplace. Resposta transitória e estacionária. Idem para sistemas de ordem superior a 2.
4-Análise no domínio das frequências de sistemas contínuos.
Introdução.
Traçado logarítmico - Diagrama de Bode.
Diagramas de Bode de funções de transferência elementares.
Diagramas de Bode de uma função de transferência geral.
5-Análise de Sistemas Realimentados
Introdução. Noção de sistema realimentado. Diagrama de blocos de um sistema realimentado. Álgebra dos diagramas de blocos. Regras para a simplificação de diagramas de blocos.
6-Análise de desempenho, em regime permanente, de sistemas realimentados.
Introdução. Erros de posição, velocidade e aceleração.
7-Análise de desempenho, de sistemas realimentados, com recurso ao método dos lugares geométricos das raízes (método directo e método inverso).
Introdução ao método do lugar das raízes. Equação característica e trajectórias das raízes. Condições de amplitudes e dos ângulos. Regras para o desenho do lugar das raízes.
8-Análise de desempenho, de sistemas realimentados, no domínio das frequências;
Introdução. Traçados Polares ou de Nyquist. Critério de estabilidade de Nyquist.
Traçados logarítmicos - Diagramas de Bode. Noções de margem de ganho e de margem de fase.
9-Compensação avanço e atraso, nos domínios dos tempos e das frequências.

Bibliografia Obrigatória

Carvalho, Jorge Leite Martins de; Sistemas de controle automático. ISBN: 85-216-1210-9
Carvalho, Jorge Leite Martins de; Dynamical systems and automatic control. ISBN: 0-13-221755-4
Dorf, Richard C.; Sistemas de controle modernos. ISBN: 85-216-1242-7

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas: exposição no quadro.
Aulas teórico-práticas: exposição e resolução de exemplos no quadro, esclarecimento de dúvidas e discussão dos problemas previamente propostos como trabalho de casa. Eventuais demonstrações com recurso ao software Matlab/Simulink

Software

Matlab 6 R12.1

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de processos > Controlo de processos
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de sistemas > Teoria de sistemas

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	52,00
Miniteste que poderá ser de escolha múltipla	Exame	2,00
Exame final que poderá ser de escolha múltipla	Exame	2,00
	Total:	-	0,00

Componentes de Ocupação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Data Conclusão
Estudo da matéria teórica e resolução de exercícios em casa	Estudo autónomo	101
	Total:	101,00

Obtenção de frequência

Para obtenção de frequência à disciplina, os alunos não podem exceder o número limite de faltas às aulas teorico-práticas.

Fórmula de cálculo da classificação final

1-Alunos em regime normal
A clasificação final será a melhor das seguintes classificações:
A - 0.3*Classificação do miniteste + 0.7*Classificação do exame final.
B - Classificação do exame final.
Deste modo, a classificação do miniteste só será considerada para efeitos de frequência e nunca poderá contribuir para baixar a classificação do exame final.


2-Observações importantes
A obtenção de classificação final superior a 18 valores (19 ou 20) exige a prestação de uma prova 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.

Provas e trabalhos especiais

A avaliação distribuída baseia-se na classificação obtida no miniteste, que poderá ser do tipo "escolha múltipla", e eventualmente no desempenho evidenciado nas aulas teorico-práticas.
O exame final também poderá ser do tipo "escolha múltipla".

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os alunos admitidos a exame por terem dispensa de frequência (ao abrigo das alíneas a), b) do Artigo 4º das Normas Gerais de Avaliação) realizarão, em qualquer das épocas de exame, a mesma prova dos alunos em regime normal.
As provas a realizar pelos alunos com acesso a exame em épocas especiais (ponto 5 do Artº 6º das Normas Gerais de Avaliação) poderão ter uma parte oral, caso em que o aviso será feito atempadamente.

Serão também admitidos a exame os alunos que tenham obtido frequência no ano lectivo anterior . Estes alunos realizarão o mesmo exame que os alunos em regime normal com acesso a exame, e a nota final será apenas a do exame.

Chama-se à atenção que:
Os Dirigentes Associativos estão obrigados à obtenção de frequência.
Os alunos que se inscrevam numa turma teórico-prática ficam obrigados à a obtenção de frequência. Consequentemente, um aluno inscrito numa turma teórico-prática só será admitido a exame se obtiver frequência neste ano lectivo, independentemente do seu estatuto.

Melhoria de classificação

Os alunos que vão fazer melhoria de classificação realizarão, em qualquer das épocas de exame, a mesma prova dos alunos em regime normal. Neste caso, o cálculo da nota final não considera a classificação obtida na avaliação distribuída.