Teoria do Controlo

Código:

EEC0068

Sigla:

TCON

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências Fundamentais e da Eletrotecnia

Ocorrência: 2010/2011 - 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	430	Plano de estudos de Transição a partir de 2010/11	2	-	6	63	162
		Plano de estudos oficial	2	-	6	63	162

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- Projectar e calibrar controladores.

Programa

1-Revisões
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.
Função de Transferência, Pólos e Zeros.
2-Modelização
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.
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.Idem para sistemas de ordem superior a 2.
Estabilidade. Critério de Estabilidade de Routh-Hurwitz.
4-Análise no Domínio das Frequências.
Introdução.
Traçado logarítmico - Diagrama de Bode.
Diagramas de Bode de funções de transferência elementares.
Diagramas de Bode de uma função de transferência geral.
Influência dos Zeros na Resposta em Frequência.
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.
Erros de posição, de velocidade e de aceleração.
7-Análise de desempenho, de Sistemas Realimentados, com recurso ao método dos Lugares Geométricos das Raízes (método directo e método inverso).
Introdução do método do Lugar das Raízes. Equação característica e trajectórias das raízes. Condições de amplitudes e de 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.
Estabilidade Relativa: noções de Margem de Ganho e de Margem de Fase.
Relações entre as Respostas em Frequência do Anel e do Sistema Realimentado.
9-Compensação Avanço e Atraso, nos Domínios dos Tempos e das Frequências.
10-Controladores PID.

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

Bibliografia Complementar

J.Deyst and K Wilcox; MIT open courseware; , MIT (http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Aeronautics-and-Astronautics/16-06Fall2003/CourseHome/index.htm )

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	56,00
	Total:	-	0,00

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 eventual nota 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.