Projecto de Controlo Digital

Ano
0
Ano lectivo
2019-2020
Código
02000552
Área Científica
Automação e Controlo
Língua de Ensino
Português
Modo de Ensino
Presencial
Créditos ECTS
6.0
Tipo
Opcional
Nível
2º Ciclo - Mestrado

Conhecimentos de Base Recomendados

Probabilidades e Estatística; Processamento de Sinal; Controlo Digital. 

Métodos de Ensino

Aulas teóricas com exposição detalhada, recorrendo a meios audiovisuais, dos conceitos, princípios e teorias que constituem as matérias da unidade curricular. Nestas aulas, há lugar à resolução de exercícios com participação ativa dos alunos.

Aulas laboratoriais onde os alunos exercitam os conceitos leccionados na componente teórica através da realização de trabalhos de simulação em ambiente Matlab/Simulink. Adicionalmente, os alunos têm acesso a um conjunto vasto de problemas teórico-práticos resolvidos e outros para resolução.

Resultados de Aprendizagem

Objetivos: Fornecer aos alunos os principais conceitos, princípios e teorias que permitem a análise e projeto de sistemas de controlo por computador usando técnicas em espaço de estados. Neste contexto inclui-se a análise e síntese de controladores com observador de estado: observador de estado para perturbações determinísticas e observador de estado, baseado no filtro de Kalman, para perturbações estocásticas.

A unidade curricular compreende aulas práticas para a realização de trabalhos de simulação, em ambiente Matlab/Simulink, e projecto de controladores digitais aplicados a processos reais.

Competências a desenvolver: Pretende-se que os alunos adquiram competências em análise e síntese, formulação e resolução de problemas, raciocínio crítico, aprendizagem autónoma e capacidade de aplicação de conceitos teóricos na resolução de problemas práticos. 

Estágio(s)

Não

Programa

MÓDULO I – Perturbações determinísticas

I. Observadores de estado. Projecto de controladores com observador de estado.

II. Modelos de perturbações determinísticas. Regulação com modelo de estado aumentado (processo e perturbação); introdução de acção integral.

III. Servocontrolo com e sem observadores; servocontrolo com acção integral: com observador de estado aumento e por modelo interno (sem observador).

MÓDULO II – Perturbações estocásticas

I. Variáveis aleatórias e tópicos de processos estocásticos

II. Filtro de Kalman. Controlo com observador de estado baseado no filtro de Kalman

MÓDULO III

I. Introdução ao controlo óptimo.

Docente(s) responsável(eis)

Urbano José Carreira Nunes

Métodos de Avaliação

Avaliação 1
Trabalho laboratorial ou de campo: 15.0%
Projecto: 35.0%
Frequência: 50.0%

Avaliação 2
Trabalho laboratorial ou de campo: 15.0%
Projecto: 35.0%
Exame: 50.0%

Bibliografia

Franklin, G.P., Powell, J., and Workman, M. (1998) - Digital Control of Dynamic Systems, 3ª Ed., Addison-Wesley.

K.J. Astrom, and B. Wittenmark (1997) - Computer-Controlled Systems: Theory and Design, 3ª Ed., Prentice-Hall.

Donald G. Childers (19997) – Probability and Random Processes: Using MATLAB with Applications to Continuous and Discrete Time Systems, McGraw-Hill.

S.M.Bozic (1979) – Digital and Kalman Filteing, Edward Arnold.

Nunes, U. (2005) – Controlo Digital: Exercícios Resolvidos, Exemplos em Matlab/Simulink (apontamentos), DEEC-FCTUC.