Sistemas e Controlo

Código:

M.EEC003

Sigla:

SCO

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Automação e Controlo

Ocorrência: 2024/2025 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Curso/CE Responsável:	Mestrado em Engenharia Eletrotécnica 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
M.EEC	94	Plano de Estudos Oficial	1	-	6	39	162

Língua de trabalho

Inglês

Objetivos

Análise e projecto de sistemas dinâmicos lineares de controlo em tempo contínuo e amostrados.
Proficiência de utilização de ferramentas computacionais de apoio à análise e projecto de controladores para sistemas dinâmicos lineares.

Resultados de aprendizagem e competências

No final desta UC, os estudantes deverão ser capazes de:

1. Modelizar e analisar sistemas dinâmicos de controlo lineares.


2. Analisar sistemas dinâmicos de controlo lineares representados no espaço de estados e projectar os controladores lineares realimentados e estimadores lineares de estado, quer em tempo contínuo, quer em tempo discreto.


3. Formular problemas de controlo óptimo linear quadrático e calcular as suas estrtégias de controlo óptimo.


4. Utilizar ferramentas computacionais de apoio à análise de sistemas de controlo e ao projecto de controladores.

Modo de trabalho

Presencial

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

Álgebra Linear, Análise Matemática,  Sinais e Sistemas

Programa

Espaço dos Estados (no domínio dos tempos contínuo e discreto).

Breve revisão de tópicos de Algebra pertinentes (valores e vectores próprios, mudanças de coordenadas).
Noção de estado.
Modelização no espaço dos estados: Equações diferenciais de ordem n versus representação (A,B,C,D).
Formas canónicas controlável, observável, diagonal.
Resposta temporal: Fórmula da variação dos parametros.
Métodos de cálculo da exponencial de uma matriz.
Localização dos pólos e resposta temporal.
Controlabilidade. Observabilidade.
Colocação dos pólos: Controlador por realimentação linear no estado. Estimador de estado por realimentação linear no erro da saída.
Independência do projecto do controlador e do estimador.
Controlador por realimentação linear na estimativa do estado.
Introdução à estabilidade no domínio do espaço dos estados.
Regulador Linear quadrático.

Bibliografia Obrigatória

Ogata, Katsuhiko; Modern Control Engineering. ISBN: 0-13-598731-8

Bibliografia Complementar

Ogata, Katsuhiko; Discrete-time control systems. ISBN: 0-13-216227-X
Carvalho, Jorge Leite Martins de; Sistemas de controle automático. ISBN: 85-216-1210-9
João Miranda Lemos; Controlo no Espaço de Estados.. ISBN: ISBN: 978-989-8481-70-2

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas: exposição da matéria e resolução de exemplos de exercícios
Aulas teórico práticas: Resolução de exercícios representativos. Apoio ao estudantes na resolução de problemas propostos na aula, esclarecimento de dúvidas e realização de exercícios práticos, bem como acompanhamento de trabalhos apoiados na utilização do MATLAB.

Software

Matlab
Octave
Python

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de sistemas > Teoria de sistemas
Ciências Físicas > Matemática > Matemática aplicada
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia electrotécnica
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de controlo > Automação

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	70,00
Trabalho prático ou de projeto	30,00
Trabalho escrito	0,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Elaboração de projeto	20,00
Estudo autónomo	110,00
Frequência das aulas	63,00
Total:	193,00

Obtenção de frequência

A frequência é obtida através da participação em pelo menos 75% das aulas TP e pela participação no mini-projecto.

Fórmula de cálculo da classificação final

A avaliação final tem duas componentes:
EF - Valorização do Exame Final na escala de 0 a 20 valores com um peso de 70%
CC - Valorização da Componente Contínua na escala de 0 a 20 valores com um peso de até 30%

Classificação Final = = 0.7*EF  + 0.3*CC

A Componente Contínua é medida pelo desempenho no projecto de grupo e pelo grau de participação da Aula TP
O desempenho no projeto será valorizado até 6 valores (30%), não podendo exceder em mais de 4 valores a classificação do exame .

CC= min{E+4,P}

No caso de realização do exame de recurso, este é valorizado até 20 valores, totalizando a classificação final.

Provas e trabalhos especiais

Mini projecto de sistema de controlo apoiado pelo software MATLAB ou Python.

Trabalho de estágio/projeto

Não aplicável

Avaliação especial (TE, DA, ...)

A avaliação em época especial será semelhante à época de recurso: envolvendo toda a matéria, valorizado até 20 valores, totalizando a classificação final.

Melhoria de classificação

A melhoria de classificação é realizada por exame na época de recurso, envolvendo toda a matéria, valorizado até 20 valores, totalizando a classificação final.