Departamento de Engenharia Electrónica e Informática
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Sistemas de Controlo II

Objectivos

Introduzir as especificações de desempenho de um sistema de controlo, e interpretar o projecto de um sistema como uma situação de compromisso entre diferentes critérios. Projectar compensadores avanço e atraso, contínuos e discretos, nos domínios do tempo e da frequência. Projectar compensadores digitais através de métodos analíticos. Projectar controladores para sistemas lineares descritos pelo modelo de estado.
Avaliar o efeito da quantização em sistemas discretos. Avaliar a influência da taxa de amostragem no desempenho de um sistema.
Introduzir o controlador PID, métodos de sintonia e auto-sintonia e utilização de controladores PID comerciais.

Objecto da Aprendizagem (conteúdo programático)

1. Projecto de Sistemas
     1.1. Especificações de desempenho
     1.2. Modelo entrada-saída
          1.2.1. Topologias de compensação
          1.2.2. Compensadores atraso e avanço,
                 1.2.2.1.Síntese de compensadores atraso e avanço utilizando a resposta no tempo e a resposta
                 na frequência – caso contínuo
          1.2.3. Projecto baseado em equivalentes discretos (PS d II)
          1.2.4. Compensadores atraso e avanço,
                 1.2.4.1.Síntese de compensadores atraso e avanço utilizando a resposta no tempo e a resposta
                 na frequência – caso discreto (PSd IV ii)
          1.2.5. Métodos analíticos de projecto de controladores digitais
     1.3. Modelo de estados (SC 1 d)
          1.3.1. Colocação de pólos por realimentação de variáveis de estado
                 1.3.1.1.Projecto por função de transferência
                 1.3.1.2.Projecto por equação de estado
                 1.3.1.3.Comportamento em regime estacionário
                 1.3.1.4.Realimentação de saída
                 1.3.1.5.Rejeição de perturbações
                 1.3.1.6.Incorporação de controlo integral
          1.3.2. Observadores
                 1.3.2.1.Síntese de observadores totais
                          1.3.2.1.1. Caso discreto: observador corrente e predictivo
                 1.3.2.2.Realimentação de variáveis de estado utilizando observadores
                 1.3.2.3.Observadores de ordem reduzida
2. Efeitos de quantização (M3a)
     2.1. Análise dos erros de arredondamento
     2.2. Efeitos do arredondamento dos parâmetros
3. Selecção do intervalo de amostragem
     3.1. O limite do intervalo de amostragem
     3.2. Resposta no tempo e suavidade
     3.3. Erros devidos a perturbações aleatórias
     3.4. Sensibilidade a variação de parâmetros
     3.5. Ruído de medida e filtros anti-aliasing
     3.6. Amostragem multi-frequência
4. Controladores PID
     4.1. Conceitos básicos de auto-sintonia de controladores PID
     4.2. Conceitos básicos de controlo PID. Definições, critérios de desempenho e fundamentos de projecto
     4.3. Conceitos básicos de sintonia de controladores PID (M5e)
     4.4. O processo de sintonia automática típico
     4.5. Exemplos de controladores PID auto-sintonizados comerciais

Processo de Avaliação – Classificação

Exame: 50%; Trabalhos práticos: 40%; Avaliação contínua por tutória electrónica : 10%

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