Teoria de Sistemas

Objectivos

Após conclusão com aproveitamento o aluno deverá ser capaz de analisar o comportamento dinâmico de sistemas na sua área de actividade, assim como de projectar e afinar sistemas de controlo de complexidade reduzida.

A disciplina pretende incutir no aluno capacidades de iniciativa, espírito crítico, autonomia e de concretização.

Caracterização geral

Código

2478

Créditos

6.0

Professor responsável

Fernando José Almeida Vieira do Coito

Horas

Semanais - 5

Totais - 64

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

Matemática:

-cálculo integral e diferencial; equações diferenciais

-números complexos; funções complexas

Física:

- Força e movimento; Leis de Newton

 

Bibliografia

Bibliografia recomendada:

  • Franklin;-- Powell;-- Emami-Naeini, Feedback Control of Dynamic Systems, Addison-Wesley

Bibliografia alternativa:

  • B. J. Kuo, Automatic Control Systems, Prentice-Hall
  • Katsyhiko Ogata, Modern Control Engineering, Prentice-Hall
  • Katsyhiko Ogata, System Dynamics, Prentice-Hall

Aulas teóricas:

  • Folhas com capítulos da matéria

Aulas práticas:

  • Colecção de Problemas
  • Enunciados dos trabalhos de Laboratório

Método de ensino

Aula teórica: explanação dos conceitos teóricos; exemplos de aplicação

Aula prática e laboratório: resolução de problemas; realização de trabalhos práticos para compreeder conceitos; realização de pequenos projectos

Método de avaliação

A aprovação na disciplina de Teoria de Sistemas pode ser obtida através de uma de duas formas alternativas:

1. Média superior a 9,5 valores (escala 0-20 valores) na avaliação de 2 testes a realizar durante o semestre (com peso de 50% cada um).

2. Realização de um exame final de recurso com nota mínima de 9,5 valores . A nota obtida no exame será a nota final da disciplina.

A disciplina não tem frequência. Todos os alunos que não tenham aprovação por testes poderão ir a exame final.

Tanto os testes como o exame terão duas componentes de avaliação: componente teórico-prática e componente laboratorial. A avaliação da componente laboratorial será baseada nos trabalhos propostos para as aulas de laboratório. Esta componente corresponde a 25% da avaliação (5 valores).

A frequência das aulas práticas de laboratório não é obrigatória. No final de cada aula prática será realizado um questionário sobre a actividade realizada na aula. Os alunos que responderem aos questionários nas aulas ficam dispensados de realizar a componente laboratorial dos testes correspondentes, o mesmo sucedendo com o exame.

Os alunos que obtiveram avaliação nesta componente em anos lectivos anteriores não devem realizar os questionários. Neste caso a classificação da componente laboratorial será calculada a partir da classificação prática obtida anteriormente, convertida para a gama de 0 a 5 valores.

Para efeitos de consulta, os alunos poderão levar consigo para os testes e exame apenas uma folha A4. A folha A4 pode incluir qualquer matéria que o aluno considere útil, nomeadamente fórmulas, tabelas ou informação sobre os trabalhos laboratoriais. É permitido o uso de máquina de calcular. Telemóveis não serão permitidos.

 

Conteúdo

1. Introdução aos sistemas dinâmicos:

1.1. Introdução aos sinais e aos sistemas

1.2. Alguns sinais de teste

1.3. Propriedades dos sistemas.

1.4 Introdução aos sinais e sistemas a tempo discreto.

2. Principais conceitos Matemáticos:

Transformada de Laplace: Definição e Propriedades. Transformada Laplace inversa.

3. Comportamento de sistemas dinâmicos:

3.1. Sistemas de 1ª ordem 3.2. Sistemas de 2ª ordem 3.3. Sistemas de ordem superior

4. Estudo de sistemas de controlo no domínio do tempo:

4.1. Retroacção  e  Seguimento 4.2. Estabilidade.  4.3. Controladores PID

5. Estudo de sistemas de controlo no domínio da frequência:

5.1. Resposta em frequência e diagramas de Bode 5.2. A relação entre a resposta em frequência e o comportamento dos sistemas 5.3. Critério de Nyquist 5.4. Os conceitos de Margem de Ganho e de Fase.

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: