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Controlo Discreto e Digital

Código 11215
Ano 1
Semestre S1
Créditos ECTS 6
Carga Horária PL(15H)/T(30H)/TP(15H)
Área Científica Informática, Automação e Controlo
Tipo de ensino Presencial
Estágios Não aplicável
Objetivos Gerais e Resultados de Aprendizagem Esta UC tem como objectivo apresentar as técnicas de modelação, de análise da estabilidade e das características da resposta no tempo e na frequência de sistemas no domínio discreto e digital. São também analisados os métodos de projecto de controladores digitais. No final da Unidade Curricular o estudante deve ser capaz de:
- Identificar e caracterizar diferentes tipos de sistemas discretos e digitais;
- Aplicar os conceitos, os princípios, as equações e as técnicas de cálculo à modelação de sistemas no domínio discreto;
- Identificar e determinar as características da resposta temporal e na frequência de sistemas discretos;
- Utilizar ferramentas computacionais de modelação, de análise e de projecto de sistemas no domínio discreto;
- Aplicar métodos de projecto de controladores digitais;
- Intervir activamente nesta área dinamizando soluções, mas também ao nível técnico e de projecto.
Conteúdos / Programa 1. Introdução
2. Sinais e Sistemas Discretos: Métodos de transformação e Transformada de z
3. Amostragem e Reconstrução: Amostradores e Reconstrução de sinais
4. Sistemas em Malha Aberta:
4.1. Função de transferência
4.2. Filtros digitais
4.3. Transformada de z modificada
5. Sistemas em Malha Fechada
5.1. Conceitos de base e procedimento de derivação
5.2. Modelos de variáveis de estado
6. Características da Resposta Temporal de Sistemas Discretos
6.1. Resposta temporal e Equação característica
6.2. Mapeamento do Plano s no Plano z
6.3. Precisão
6.4. Simulação
7. Técnicas de Análise da Estabilidade em z
7.1. Análise de estabilidade
7.2. Critério de Routh-Hurwitz e Teste de estabilidade de Juri
7.3. Lugar Geométrico das Raízes (LGR)
7.4. Diagramas de Bode
8. Projecto de controladores digitais
8.1. Especificações do sistema de controlo
8.2. Compensação
8.4. Projecto de controladores PID
8.5. Projecto por aproximação apoiado no LGR
Bibliografia / Fontes de Informação 1. Principal:
- Gaspar, P.D., "Apontamentos de Controlo Discreto e Digital", Universidade da Beira Interior, 2010.
- Phillips, Charles L., Nagle, H. Troy, “Digital Control System: Analysis and Design – 3rd Ed.”, Prentice Hall, 1995.
- Kuo, B. C., “Automatic Control Systems - 7th Ed.”, Prentice Hall, 1995.
- Franklin, G.F, Powell, J.D., Workman, M.L., “Digital Control of Dynamic Systems - 2nd Ed.”, Addison Wesley Publ. Co., 1980.
- Dorsey, John, “Continuous and Discrete Control Systems: Modeling, Identification, Design, and Implementation – 1st Ed.”, McGraw Hill, 2002.
- Ogata, K., “Engenharia de Controlo Moderno – 2ª Ed.”, Prentice-Hall do Brasil, 1997.
- Nise, Norman S., “Control Systems Engineering – 2nd Ed.”, Addison-Wesley, 1995.

2. Complementar:
- Van de Vegte, J., “Feedback Control Systems”, Prentice Hall, 1993.
- Houpis, C.H., Lamont, Gary B., “Digital Control Systems: Theory, Hardware, Software”, McGraw Hill, 1991.
Actividades de Ensino-Aprendizagem e Metodologias Pedagógicas As actividades de ensino/aprendizagem destinadas à apreensão dos conteúdos relativos às competências a adquirir encontram-se distribuídas por: aulas teóricas, teórico-práticas, e de laboratório.
Metodologias pedagógicas:
- Aulas teóricas de exposição;
- Aulas teórico-práticas de resolução de exercícios nas distintas temáticas abordadas nos conteúdos programáticos, fazendo algumas uso de computadores com utilização de software específico, e em contexto de trabalhos de grupo;
- Aulas de laboratório de aplicação dos conceitos e conhecimentos adquiridos e desenvolvimento de competências nos trabalhos de grupo;
- Realização de trabalhos sob temas inerentes às temáticas abordadas na UC.
Língua Português
Data da última atualização: 2014-08-07
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