Modelação, Simulação e Sistemas Híbridos
Áreas Científicas |
Classificação |
Área Científica |
OFICIAL |
Automação e Controlo |
Ocorrência: 2021/2022 - 1S
Ciclos de Estudo/Cursos
Sigla |
Nº de Estudantes |
Plano de Estudos |
Anos Curriculares |
Créditos UCN |
Créditos ECTS |
Horas de Contacto |
Horas Totais |
M.EEC |
10 |
Plano de Estudos Oficial |
2 |
- |
6 |
39 |
|
Língua de trabalho
Inglês
Objetivos
Esta unidade curricular tem por objetivo transmitir aos estudantes uma base sólida de ferramentas e metodologias necessárias na modelação e simulação de sistemas quer em tempo contínuo, quer em tempo discreto, por eventos ou híbridos, que os estudantes encontrarão no seu percurso de formação académica e na vida profissional.
Resultados de aprendizagem e competências
Os estudantes após esta unidade curricular deverão ser capazes de construir modelos matemáticos e utilizar técnicas de simulação que cobrem um vasto número de sistemas reais tais como sistemas físicos (mecânicos e elétricos), económicos, biológicos/naturais, sistemas de manufatura e sistemas de redes de computação e de comunicação.
Modo de trabalho
Presencial
Programa
1 - Introdução à modelação e simulação: Objetivos, definições e exemplos ilustrativos.
2 - Modelos matemáticos com base em princípios físicos e relações fundamentais. Modelos dinâmicos lineares e não lineares e sistemas multiagentes. Modelos baseados em dados. Exemplos: Sistemas económicos e físicos, sistemas eletromecânicos, processos biológicos e evolução de populações. Ferramentas de simulação.
3 - Sistemas de acontecimentos discretos. Autómatos, linguagens. Modelação probabilística de incerteza. Cadeias de Markov. Simulação estocástica e de Monte Carlo. Exemplos: sistemas de manufatura, sistemas de comunicação, genoma, sistema de transportes.
4 - Introdução aos Sistemas híbridos e ciber-físicos. Modelos de sistemas ciber-físicos. Autómatos híbridos. Exemplos: Sistemas embebidos, sistemas biológicos com múltiplos modos, controlo de veículos autónomos.
Bibliografia Obrigatória
Astrom, K., Murray, R.; Feedback Systems: An Introduction for Scientists and Engineers, Princeton University Press, 2010
Bibliografia Complementar
Ljung, L., & Glad; Modeling of dynamic systems, Prentice-Hall, 1994
Franklin, G. F., Powell, J. D., Emami-Naeini, A., & Powell, J. D.;
Feedback control of dynamic systems, Addison- Wesley, 1994
Cassandras, C.G., Lafortune, S.;
Introduction to Discrete Event Systems (2nd ed), Springer, 2008
Egeland, O., & Gravdahl, J. T.; Modeling and simulation for automatic control.Marine Cybernetics, 2002
Medsker, L. R. ;
Hybrid intelligent systems, Springer Science & Business Media, 2012
Antsaklis, P., Passino, K.; An Introduction to Intelligent and Autonomous Control, Kluwer, 1993
Khalil, H. K., & Grizzle, J. W. ; Nonlinear systems (3rd ed), Prentice hall, 2002
Observações Bibliográficas
Parte do material de estudo consiste em artigos científicos e outras publicações que serão indicadas pelo docente no momento oportuno.
Métodos de ensino e atividades de aprendizagem
As aulas consistirão na exposição dos conteúdos e discussão de exemplos ilustrativos dos conceitos apresentados. Também incluem a realização de exercícios práticos apoiados na utilização de ferramentas computacionais.
Software
Matlab
Tipo de avaliação
Avaliação distribuída sem exame final
Componentes de Avaliação
Designação |
Peso (%) |
Trabalho prático ou de projeto |
50,00 |
Trabalho escrito |
50,00 |
Total: |
100,00 |
Componentes de Ocupação
Designação |
Tempo (Horas) |
Estudo autónomo |
73,00 |
Frequência das aulas |
39,00 |
Trabalho de investigação |
30,00 |
Trabalho escrito |
20,00 |
Total: |
162,00 |
Obtenção de frequência
A frequência é obtida através da entrega de todos os trabalhos práticos.
Fórmula de cálculo da classificação final
A avaliação é composta por três componentes:
- Qualidade da apresentação do trabalho a meio do semestre (15%)
- Qualidade técnico-científica do trabalho desenvolvido e do artigo final (60%)
- Qualidade da apresentação do trabalho final (25%)