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REPÚBLICA FEDERATIVA DO BRASILESTADO DE SANTA CATARINA

Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESCCENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS - UDESC/CCT

Plano de Ensino

Curso: ELE-ELE - Bacharelado em Engenharia Elétrica

Departamento: DEE - Engenharia Elétrica

Disciplina: null Código: CA2COD1

Carga horária: 90 Período letivo: 2017/2

Professor: José de Oliveira Contato: [email protected]

RENAN SEBEM Contato: [email protected]

Ementa

Sistemas de Tempo Discreto e a Transformada Z. Características de Resposta Temporal. Estabilidade de Sistemas Discretos. Sistemas aDados Amostrados. Modelos Discretos de Sistemas Contínuos. Representação de Sistemas Discretos no Espaço de Estados. ControladoresDigitais baseados em Controladores Analógicos. Projeto de Controladores Digitais no Plano z. Projeto de Controladores Digitais no Espaçode Estados: Imposição de Polos e Linear Quadrático (LQ).

Objetivo geral

Apresentar aos alunos conceitos básicos de controle digital.

Objetivo específico

Ao final do curso, o aluno deverá estar apto a:• Representar e analisar sistemas discretos;• Projetar controladores digitais baseados em controladores analógicos;• Projetar controladores digitais no plano z e no espaço de estados;• Projetar observadores de estado e aplicar conceitos de controle ótimo.

Conteúdo programático

1. Introduçãoa. Breve histórico

1. Introduçãob. Revisão dos conceitos básicos de controle

2. Analise de sistemas em tempo discreto no plano za. Sinais de tempo discreto

2. Analise de sistemas em tempo discreto no plano zb. Resposta ao impulso de sistemas discretos

2. Analise de sistemas em tempo discreto no plano zc. Sistemas discretos lineares invariantes no tempo

2. Analise de sistemas em tempo discreto no plano zd. A Transformada Z

2. Analise de sistemas em tempo discreto no plano ze. Função de transferência discreta

Rua Paulo Malschitzki, 200 - Zona Industrial Norte - Joinville - SC / CEP: 89219710 / Telefone: (47)3481-7900Sistema SIGA - Emissão em 02/08/2017 15:33



Plano de Ensino


2. Analise de sistemas em tempo discreto no plano zf. Operações de atraso

2. Analise de sistemas em tempo discreto no plano zg. A Transformada Z inversa

2. Analise de sistemas em tempo discreto no plano zh. Resolução de equações a diferenças

2. Analise de sistemas em tempo discreto no plano zi. Estabilidade de sistemas discretos

2. Analise de sistemas em tempo discreto no plano zj. Teoremas de limites temporais

2. Analise de sistemas em tempo discreto no plano zk. Constantes de erro estacionário

2. Analise de sistemas em tempo discreto no plano zl. Resolução de exercícios

3. Análise de sistemas a dados amostrados no plano za. Conceitos básicos de conversores analógico-digital e digital-analógico

3. Análise de sistemas a dados amostrados no plano zb. Modelagem discreta de sistemas contínuos

3. Análise de sistemas a dados amostrados no plano zc. Sistemas a dados amostrados

3. Análise de sistemas a dados amostrados no plano zd. Relação entre polos de sistemas contínuos e de sistemas amostrados

3. Análise de sistemas a dados amostrados no plano ze. Análise de transitórios no plano z

3. Análise de sistemas a dados amostrados no plano zf. Comportamento entre amostras – A função de transferência modificada

3. Análise de sistemas a dados amostrados no plano zg. Tabela de Transformadas Z

3. Análise de sistemas a dados amostrados no plano zh. Estrutura de um controle digital

3. Análise de sistemas a dados amostrados no plano zi. Resolução de exercícios

Primeira Avaliação




Plano de Ensino


4. Controladores digitais baseados em controladores analógicosa. Sistemas a dados amostrados no plano s

4. Controladores digitais baseados em controladores analógicosb. Projeto de um controlador digital pela Transformação Bilinear ou de Tustin: resposta ao degrau e posição em frequência

4. Controladores digitais baseados em controladores analógicosc. Distorções da transformação Bilinear

4. Controladores digitais baseados em controladores analógicosd. Compensação de frequência

4. Controladores digitais baseados em controladores analógicose. Escolha do período de amostragem

4. Controladores digitais baseados em controladores analógicosf. Projeto via resposta em frequência do sistema redesenhado com conversor digital/analógico fictício de ordem um

4. Controladores digitais baseados em controladores analógicosg. O controlador PID digital

4. Controladores digitais baseados em controladores analógicosh. Resolução de exercícios

5. Projeto de controladores digitais no plano za. Especificações de controle e sua relação com os polos desejados

5. Projeto de controladores digitais no plano zb. Projetos que usam lugar das raízes no plano z

5. Projeto de controladores digitais no plano zc. Projeto de controladores de imposição de polos e zeros em abordagem algébrica

5. Projeto de controladores digitais no plano zd. Projeto de controladores usando resposta em frequência

5. Projeto de controladores digitais no plano ze. Resolução de exercícios

Segunda Avaliação

6. Representação de sistemas discretos no espaço de estadosa. Representação de sistemas discretos e discretizados no espaço de estados

6. Representação de sistemas discretos no espaço de estadosb. Obtenção da função de transferência a partir do modelo no espaço de estados

6. Representação de sistemas discretos no espaço de estadosc. Formas companheiras Controlável e Observável




Plano de Ensino


6. Representação de sistemas discretos no espaço de estadosd. Os conceitos de observabilidade e controlabilidade

6. Representação de sistemas discretos no espaço de estadose. Resolução da equação de estado

6. Representação de sistemas discretos no espaço de estadosf. Resolução de exercícios

7. Controladores digitais no espaço de estadosa. Realimentação de estados

7. Controladores digitais no espaço de estadosb. Projeto de controladores por alocação de polos

7. Controladores digitais no espaço de estadosc. Observadores de estado

7. Controladores digitais no espaço de estadosd. Noções de controle ótimo

7. Controladores digitais no espaço de estadose. Regulador linear quadrático

7. Controladores digitais no espaço de estadosf. Controlador linear quadrático

7. Controladores digitais no espaço de estadosg. Inclusão de ação de controle integral

7. Controladores digitais no espaço de estadosh. Resolução de exercícios

Terceira Avaliação

Laboratório 1. Respostas de sistemas discretos através de equações no domínio z ou de equações a diferenças.

Laboratório 2. Análise da estabilidade de sistemas discretos e discretização de sistemas contínuos.

Laboratório 3. Projeto de controladores digitais baseados em controladores analógicos (Transformação Bilinear ou de Tustin).

Laboratório 4. Projeto via resposta em frequência do sistema redesenhado.

Laboratório 5. Controlador Dead-Beat.

Laboratório 6. Alocador de polos.




Plano de Ensino


Laboratório 7. Observador de estado.

Laboratório 8. Controlador linear quadrático.

Laboratório 9. Trabalho Final.

Metodologia

A disciplina será desenvolvida através de aulas expositivas, tarefas em sala e simulações em computador. Exemplos práticos serãoapresentados para ilustrar os temas estudados e os assuntos de maior relevância serão abordados em laboratório, contribuindo para que oaluno associe o conceito à aplicação e melhore sua compreensão do conteúdo ensinado.

Sistema de avaliação

A qualidade do desempenho do aluno será avaliada de acordo com as seguintes atividades e critérios:1. PRIMEIRA AVALIAÇÃO (25%); 2. SEGUNDA AVALIAÇÃO (25%); 3. TERCEIRA AVALIAÇÃO (25%); 4. LABORATÓRIOS. (25%).

Bibliografia básica

1. HEMERLY, Elder Moreira. Controle por computador de sistemas dinâmicos. 2. ed. São Paulo: Blucher, 2000. 249 p.2. OGATA, Katsuhiko. Discrete-time control systems. 2nd ed. New Jersey: Prentice-Hall, 1995. 745 p.3. KIRK, Donald E. Optimal control theory: an introduction. Mineola, NY: Dover Publications, 1970. 452 p.

Bibliografia complementar

1. OGATA, Katsuhiko. Engenharia de controle moderno. 1. ed. Rio de Janeiro: Prentice Hall do Brasil, 1982. 9292. DORF, Richard C; BISHOP, Robert H. Sistemas de controle modernos. 11. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2011. 724 p.3. NISE, Norman S. Engenharia de sistemas de controle. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. 745 p4. OPPENHEIM, Alan V.; SCHAFER, Ronald W. Discrete-time signal processing. 3rd ed. New Jersey: Pearson, 2010. 1108 p.5. PETERSEN, Kaare B.; PEDERSEN, Michael S. The Matrix Cookbook. Versão: 15 de Novembro de 2012. Disponívelem: http://www2.imm.dtu.dk/pubdb/views/edoc_download.php/3274/pdf/imm3274.pdf. Acessado em: 30/01/2015.

A Resolução nº 018/2004-CONSEPE regulamenta o processo de realização de provas de segunda chamada.

Segundo esta resolução, o aluno que deixar de comparecer a qualquer das avaliações nas datas fixadas pelos professores, poderá solicitarsegunda chamada de provas na Secretaria Acadêmica através de requerimento por ele assinado, pagamento de taxa e respectivoscomprovantes, no prazo de 5 (cinco) dias úteis, contados a partir da data de realização de cada prova, sendo aceitos pedidos, devidamentecomprovados, motivados por:I - problema de saúde, devidamente comprovado, que justifique a ausência;II - doença de caráter infecto-contagiosa, impeditiva do comparecimento, comprovada por atestado médico reconhecido na forma da leiconstando o Código Internacional de Doenças (CID);III - ter sido vítima de ação involuntária provocada por terceiros;

Informações sobre realização de Prova de 2ª Chamada


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