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Controlo de Biosistemas

Código 9105
Ano 3
Semestre S1
Créditos ECTS 6
Carga Horária PL(30H)/T(30H)
Área Científica Bioengenharia
Tipo de ensino Presencial
Estágios Não aplicável.
Objectivos de Aprendizagem O objectivo desta unidade curricular é fornecer aos alunos de 1o ciclo de Bioengenharia Biomédicas os conceitos fundamentais do controlo de sistemas fisiológicos presentes no corpo humano.
- Saber discutir as diferenças entre o controlo de sistemas em engenharia e o controlo de sistemas fisiológicos.
- Compreender e os conceitos fundamentais e analisar os modelos matemáticos de sistemas, bem como a sua correlação com os sistemas físicos.
- Saber analisar os sistemas quanto às suas propriedades, bem como compreender a utilidade dessa análise também no domínio do tempo.
- Compreender e saber aplicar as técnicas de análise em regime estacionário de sistemas com realimentação.
- Saber analisar os sistemas no domínio do tempo e discutir o efeito na dinâmica dos sistemas conforme a sua realimentação.
- Compreender e saber aplicar as técnicas de análise da estabilidade de sistemas.
Conteúdos programáticos 1. Introdução
1.1 Bases de sistemas de controlo linear
1.2 Controlo em Engenharia versus Controlo de Biosistemas
2. Modelação matemática
2.1 Modelação de sistema físicos
2.2 Combinação entre modelos e sua simplificação
2.3 Princípio da sobreposição
2.4 Modelos em Biosistemas
2.5 Resposta no tempo e convulção linear
2.6 Análise em espaço de estados
2.7 Simulação com Matlab/Simulink
3. Análise estática
3.1 Introdução
3.2 Sistemas em cadeia aberta/fechada
3.3 Regime em estado estacionário
3.4 Análise em regime estacionário
3.5 Regulação do sistema cardíaco
3.6 Regulação da glicose
3.7 Regulação química de ventilação
4. Análise no domínio do tempo
4.1 Mecânica do Sistema Respiratório: cadeia aberta versus cadeia fechada
4.2 Análise de sistemas de primeira e de segunda ordem
4.3 Resposta à entrada escalão
5. Análise de estabilidade
5.1 Estabilidade e resposta transitória
5.2 Traçado geométrico das raízes
5.3 Análise de estabilidade do reflexo da pupila à luz
Bibliografia principal [1] Michael C. K. Khoo, "Physiological Control Systems-Analyses, Simulation, and Estimation", Wiley-Interscience,1999, ISBN: 0-7803-3408-6
[2] Ogata, Katsuhiko, "Modern Control Engineering", Third Edition, Prentice Hall, Inc., 1997, ISBN: 0-13-261389-1
Versão em Português: Ogata, Katsuhiko - Engenharia de Controle Moderno – 2ª Edição, Prentice Hall.
[3] Dorf, Richard C. , Bishop, Robert H. – Modern Control Systems – 7th Edition, Addison-Wesley, 1995.

Língua Português
Data da última atualização: 2020-01-16
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