Controlo Industrial

Conhecimentos de Base Recomendados

Conhecimentos básicos de cálculo, álgebra, números complexos e transformada de Laplace. Competências básicas de inglês.

Pré-requisitos (unidade curriculares): Álgebra Linear e Geometria Analítica; Análise Matemática 1; Análise Matemática 2; Análise Matemática 3; Programação de Computadores.

Métodos de Ensino

Aulas teóricas com exposição detalhada, recorrendo a meios audiovisuais, dos conceitos, princípios e teorias que constituem as matérias da unidade curricular.

As aulas práticas são baseadas na resolução de exercícios de conceitos introduzidos previamente na componente teórica. Paralelamente é efetuada a respetiva validação de resultados em ambiente MATLAB/Simulink.

Resultados de Aprendizagem

Compreender os conceitos básicos de teoria de controlo: funções de transferência, análise da resposta dinâmica de um sistema nos domínios temporal e em frequência, realimentação e ação de controlo.   

Representar e descrever sistemas físicos (elétricos e mecânicos) com modelos matemáticos.

Analisar sistemas do ponto de vista da estabilidade e caracterizar a natureza da resposta transitória e em regime permanente.  

Projetar controladores to tipo Proporcional Integral e Derivativo (PID).

Desenvolver e sintonizar controladores em ambiente MATLAB/Simulink.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Introdução aos sistemas de controlo.

- Revisão da Transformada de Laplace.

- Resposta de um sistema a entradas em impluso, degrau e rampa.

2. Introdução ao ambiente MATLAB.

- Toolbox de controlo de sistemas.

- Toolbox de identificação de sistemas.

- Simulink.

3. Modelos matemáticos de sistemas dinâmicos.
4. Análise da respostas transitória e em regime permanente de um sistema.

- Resposta de um sistema de 1ª ordem.

- Resposta de um sistema de 2ª ordem.

5. Estabilidade de um sistema.
- Critério de Routh.

6. Acções de controlo básicas e realimentação em sistemas de controlo.

7. Lugar de raízes.

8. Análise da resposta em frequência.

9. Controlo Proporcional Integral e Derivativo (PID).

- Métodos de Ziegler-Nichols.

- Colocação de Pólos.

- Controlo PID discreto. 

10. Técnicas avançadas de programação com Programmable Logic Controllers (PLCs).

- Acesso à memória.

- Instruções matemáticas.

- Periféricos especializados.

- Comunicação.

Docente(s) responsável(eis)

Pedro Alexandre Dias Martins

Métodos de Avaliação

Avaliação
Exame: 100.0%

Bibliografia

- Modern Control Engineering, Katsuhiko Ogata, Pearson - Prentice Hall, 5th edition, 2010

- Modern Control Systems, Richard C. Dorf, Robert H. Bishop, Pearson, 14th edition, 2020

- Control Systems Engineering, Norman S. Nise, John Wiley & Sons, Inc, 8th edition, 2019

- Programmable Logic Controllers A practical approach to IEC 61131-3 using Codesys
Dag H. Hanssen, John Wiley & Sons, 1st edition, 2015.