Controlo Digital

Mestrado em Engenharia Eletrotécnica - Especialização em Controlo e Eletrónica Industrial
6 ECTS; 1º Ano, 1º Semestre, 28,0 T + 28,0 PL + 5,0 OT + 2,0 O

Docente(s)
- Paulo Manuel Machado Coelho

Pré-requisitos
Não aplicável.

Objetivos
Desenvolver conhecimentos sobre as várias estruturas dos sistemas de controlo digitais, e capacidade de
conceção e análise de projetos de Controlo Digital.Discretizar processos contínuos no tempo de modo a projetar sistemas de controlo digital.

Programa
1.Análise de sistemas discretos: resposta a entrada nula; resposta a estado zero e resposta a impulso. Estabilidade.
2.Transformada em Z: pares de transformadas; propriedades e transformada inversa.
3.Análise de sistemas discretos usando a transformada em Z: função de transferência; resposta em regime permanente e resposta na frequência.
4.Amostragem: amostrador ideal; mapeamento de pólos entre os planos ?s? e ?z?; extrapolador de ordem zero; discretização de sistemas contínuos.
5.Métodos indiretos: projeto de controladores digitais por aproximação de controladores analógicos; PID discreto modificado.
6.Modelos em espaço de estados: relação entre a representação em espaço de estados e a representação por função de transferência; formas canónicas em espaço de estados; obtenção da equação de estado discreta a partir da equação de estado em tempo contínuo; solução da equação de estado contínua e discreta; amostragem de sistemas com atraso de transporte.
7.Aspetos práticos: escolha do período de amostragem; esforço de comando. Oscilações escondidas.
8.Controlabilidade, atingibilidade e observabilidade: noções, teoremas, aplicabilidade; perda de controlabilidade completa.
9.Projeto em espaço de estados (regulação): generalidades; perturbações; critérios de controlo; controlo por realimentação das variáveis de estado; fórmula de Ackermann.
10. Breve introdução aos Estimadores.

Metodologia de avaliação
Exame(50%) e trabalhos práticos(50%).O aluno tem de obter uma classificação mínima de 8 em 20 valores no exame e a classificação mínima de 9.5 em 20 valores nos trabalhos práticos.A média das duas componentes tem de ser superior ou igual a 9.5 em 20.

Bibliografia
- Wittenmark, B. e Astrom, K. (1997). Computer-controlled systems: theory and design. USA: Prentice-Hall
- Ogata, K. (1994). Discrete-time Control Systems. USA: Prentice-Hall
- Franklin, G. e Workman, M. e Powell, J. (1998). Digital Control of Dynamic Systems. USA: Addison-Wesley

Método de interação
Aulas teóricas em que se descrevem e exemplificam os conceitos inerentes aos conteúdos leccionados, e aulas teórico-práticas em que são propostos exercícios de aplicação dos conceitos ministrados.

Software utilizado nas aulas
Matlab / Simulink