Teoria do Controlo

Código:

EEC0068

Sigla:

TCON

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências Fundamentais e da Eletrotecnia

Ocorrência: 2012/2013 - 2S

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	439	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

Os objetivos desta unidade curricular são 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.

Resultados de aprendizagem e competências

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.

 

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1- Modelização e resposta temporal de sistema em malha aberta.                               Determinação de modelos elementares de sistemas mecânicos, eléctricos e hidráulicos .
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.

2-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.

3-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.

4-Análise de desempenho, em regime permanente, de Sistemas Realimentados.
Erros de posição, de velocidade e de aceleração.

5-Análise de desempenho, de Sistemas Realimentados, com recurso ao método dos Lugares Geométricos das Raízes                                                                                                                              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.

6-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.

7-Compensação Avanço e Atraso, nos Domínios dos Tempos e das Frequências.

8- Introdução ao estudo da função descritiva.

9-Controladores PID.

Bibliografia Obrigatória

J. L. Martins de Carvalho; Sistemas de controle automático. ISBN: 85-216-1210-9
J. L. Martins de Carvalho; Dynamical systems and automatic control. ISBN: 0-13-221755-4

Bibliografia Complementar

G.F. Franklin, J.D. Powell, A. Emami-Naeini; Feedback Control of Dynamic Systems, Pearson Higher Education, 2010. ISBN: 978-0-13-500150-9

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. Demonstrações com recurso ao software Matlab/Simulink

 

Software

Matlab

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de controlo
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de processos > Controlo de processos

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Miniteste facultativo	Teste	2,00	30,00
Exame final	Exame	3,00	70,00
	Total:	-	100,00

Obtenção de frequência

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

Para além dos casos previstos nos termos legais, estão dispensados de frequência os estudantes admitidos a exame no ano letivo anterior.

Têm acesso a todas as provas de avaliação (incluindo o miniteste) todos os estudantes que obtenham frequência no presente ano letivo ou dela estejam dispensados.

 

Fórmula de cálculo da classificação final

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.

Notas:
1. A falta ao miniteste equivale a uma classificação de 0 nessa prova, pelo que neste caso a classificação final será apenas a do exame.
2. 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.

 

Melhoria de classificação

Students, who want improve their grades in any of the seasons, will attend the same exam as ordinary students. Final grade will only be based on the grade of the exam not comprising continuous assessment grade.

Os estudantes que pretendam fazer melhoria de nota serão submetidos ao mesmo exame que os estudantes inscritos para aprovação. A classificação final será baseada apenas no exame, sem ter em conta a classificação do miniteste.