Controlo por Computador
Código
10960
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Engenharia Electrotécnica
Créditos
6.0
Professor responsável
Rui Alexandre Nunes Neves da Silva
Horas semanais
4
Total de horas
56
Língua de ensino
Português
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;
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.
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.
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 laboratorias 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 (75 min) a realizar durante o semestre (com pesos de 30%, 35% e 35%).
2. Realização de um exame final de recurso. A nota obtida no exame será a nota final da disciplina.