Controlo por Computador
Objetivos
O objectivo desta unidade é a apreensão do conceito de sistema dinâmico em tempo discreto, incluindo o projecto do controlo.
Existem diversos conceitos derivados, nomeadamente:
- o que é um sistema discreto, o que o caracteriza e que representações matemáticas que admite;
- diferenças entre sinais contínuos e discretos;
- estabilidade e desempenho;
- domínio temporal discreto e frequência complexa;
- retroacção e estabilidade do anel fechado;
- limites de aplicação do controlo digital;
- representação em espaço de estados;
deverá ainda saber fazer:
- converter um sistema contínuo no seu correspondente discreto;
- identificar os pólos e zeros e estimar o seu desempenho/estabilidade a partir do seu diagrama pólos-zeros;
- traçar diagramas de Bode e Nyquist e extrair conclusões;
- concluir sobre a estabilidade de um sistema em anel fechado a partir dos diagramas de Nyquist e Bode;
- calcular valores próprios de uma representação em espaço de estados e concluir sobre a estabilidade e desempenho;
- projectar um controlador por realimentação linear de variáveis de estado;
adicionalmente o aluno adquire as seguintes competências não técnicas:
- preparação de relatório de um trabalho experimental;
- gestão do tempo e cumprimento de prazos;
- trabalhar em equipa e de colaborar numa equipa; raciocínio abstracto e formal;
- modelação abstracta de problemas; soluções sub-óptimas;
Caracterização geral
Código
10960
Créditos
6.0
Professor responsável
Rui Alexandre Nunes Neves da Silva
Horas
Semanais - 4
Totais - 52
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
Embora não obrigatório, pelo encadeamento de matérias, é de toda a conveniência ter realizado previamente a disciplina de Teoria de Controlo (TC) com sucesso no semestre anterior.
Todos os conceitos aprendidos em TC são agora transportados para o tempo discreto fazendo uso da Transformação em z, no lugar da Transformação de Laplace usada em tempo contínuo.
Bibliografia
Neves-Silva, Rui, Folhas da disciplina de Controlo por Computador. CLIP
Franklin; Powell; Emami-Naeini, Feedback Control of Dynamic Systems, Addison-Wesley
Método de ensino
-Aulas teóricas e estudo individual para a transmissão do conhecimento.
-Realização de exercícios práticos e laboratoriais em sessões presenciais e no estudo individual.
Método de avaliação
A aprovação na disciplina de Controlo por Computador pode ser obtida através de uma de duas formas alternativas:
1. Média superior a 9.5 valores na avaliação de 3 minitestes (~60 min) a realizar durante o semestre (com pesos iguais) e de 3 trabalhos laboratoriais (também com pesos iguais) . A componente laboratorial vale 15% (3 em 20) da nota final por avaliação contínua.
2. Realização de um exame final de recurso. A nota obtida no exame será a nota final da disciplina.
Conteúdo
Amostragem de sinais, algoritmo de controlo, função de transferência discreta de controladores, resposta impulsional e ao degrau, estabilidade de amplitude limitada.
Função de transferência amostrada de processos com resposta ao degrau invariante, discretização de controladores analógicos, , relação dos espaços s e z com resposta impulsional invariante, lugar de raízes.
Resposta em frequência, diagramas de Nyquist e de Bode, erro estacionário, resposta transitória, critérios de estabilidade, sensibilidade de sistemas.
Projecto de sistemas de controlo em espaço de estados.