Controlo por Computador

Objectivos

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

A disponibilizar brevemente

Horas

Semanais - A disponibilizar brevemente

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.

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: