Nome da Atividade
Sistemas Realimentados
CÓDIGO
15000440
Carga Horária
75 horas
Tipo de Atividade
DISCIPLINA
Periodicidade
Semestral
Modalidade
PRESENCIAL
Unidade responsável
CARGA HORÁRIA OBRIGATÓRIA
5
CARGA HORÁRIA PRÁTICA
2
CARGA HORÁRIA TEÓRICA
3
CRÉDITOS
5
FREQUÊNCIA APROVAÇÃO
75%
NOTA MÉDIA APROVAÇÃO
7

Ementa

Sistemas contínuos e discretos em malha fechada; diagramas de blocos de um sistema de controle. Análise estática de sistemas de controle: precisão, sensibilidade e critérios de desempenho. Propriedades dinâmicas: estabilidade e alocação de polos; relação entre o plano S e o plano Z. Lugar das Raízes. Ferramentas de sistemas contínuos: Bode e Nyquist. Projeto de sistemas de controle contínuo: métodos frequênciais, lugar das raízes, estruturas particulares de compensação (PID e avanço-atraso). Projeto de compensadores para sistemas amostrados: Zdan, critérios temporais, controladores de estrutura fixa (PID, outros) análise e projeto de sistemas contínuos e discretos em processos reais (químicos, mecânicos, elétricos, etc.); utilização de pacotes de projeto assistido por computador; simuladores analógicos e digitais.

Objetivos

Objetivo Geral:

Objetivo(s) geral(ais):
Introduzir os princípios básicos relacionados com o projeto de sistemas de controle contínuos e discretos
Objetivo(s) específico(s):
Modelagem no domínio da frequência; Análise de estabilidade e do erro no regime estacionário; Projeto por intermédio do lugar geométrico das raízes e por intermédio da resposta em frequência; Estudo de sistemas de controle digital;

 

Objetivos Específicos:

Modelagem no domínio da frequência; Análise de estabilidade e do erro no regime estacionário; Projeto por intermédio do lugar geométrico das raízes e por intermédio da resposta em frequência; Estudo de sistemas de controle digital;

Conteúdo Programático

- Introdução.
- Uma história dos sistemas de controle.
- Configurações dos sistemas.
- Objetivos do projeto e da análise – Introdução a um estudo de caso.
- O procedimento de projeto.
- Projeto auxiliado por computador.
- O engenheiro de sistemas de controle.
- Modelagem no domínio da frequência.
- Introdução.
- Revisão da Transformada de Laplace.
Técnicas do lugar geométrico das raízes.
- Introdução.
- Definição do lugar geométrico das raízes.
- Propriedades do lugar geométrico das raízes.
- Representação esquemática do lugar geométrico das raízes.
- Refinando a representação esquemática.
- Um exemplo.
- Projeto da resposta transiente através do ajuste do ganho.
- Lugar geométrico das raízes generalizado.
- Lugar geométrico das raízes para sistemas com realimentação positiva.
- Sensibilidade dos polos.
- Projeto por intermédio do lugar geométrico das raízes.
- Introdução.
- Melhoria do erro de regime estacionário através de uma compensação em cascata.
- Melhoria da resposta transiente através da compensação em cascata.
- Melhoria do erro de regime estacionário e da resposta transiente.
- Compensação por realimentação.
- Realização física da compensação.
- Técnicas de resposta no domínio da frequência.
- Introdução.
- Aproximações assintóticas: diagramas de Bode.
- Introdução ao critério de Nyquist.
- Traçado do diagrama de Nyquist.
- Estabilidade por intermédio do diagrama de Nyquist.
- Margem de ganho e margem de fase por intermédio do diagrama de Nyquist.
- Estabilidade, margem de ganho e margem de fase por intermédio dos diagramas de Bode.
- Relação entre resposta transiente em malha fechada e resposta em frequência em malha fechada.
- Relação entre respostas em malha aberta e em malha fechada no domínio da frequência.
- Relação entre a resposta transiente em malha fechada e a resposta no domínio da frequência em
malha aberta.
- Características do erro de regime estacionário a partir da resposta em frequência.
- Sistemas com retardo.
- Obtenção das funções de transferência experimentalmente.
- Projeto por intermédio da resposta em frequência.
- Introdução.
- Resposta transiente por intermédio do ajuste do ganho.
- Compensação por atraso de fase.
- Compensação por avanço de fase.
- Compensação por atraso e avanço de fase.

- A função de transferência.
- Funções de transferência de circuitos elétricos.
- Funções de transferência de sistemas mecânicos em translação.
- Funções de transferência de sistemas mecânicos em rotação.
- Funções de transferência de sistemas com engrenagens.
- Funções de transferência de sistemas eletromecânicos.
- Circuitos elétricos analógicos.
- Não-linearidades.
- Linearização.
- Resposta no domínio do tempo.
- Introdução.
- Polos, zeros e resposta do sistema.
- Sistemas de primeira ordem.
- Sistemas de segunda ordem: introdução.
- Sistema de segunda ordem geral.
- Sistemas de segunda ordem subamortecidos.
- Resposta de sistemas com polos adicionais.
- Resposta de um sistema com zeros.
- Efeitos da não-linearidades sobre a resposta no domínio do tempo.
- Redução de subsistemas múltiplos.
- Introdução.
- Diagramas de blocos.
- Análise e projeto de sistemas com realimentação.
- Diagramas de fluxo de sinal.
- Regra de Mason.
- Estabilidade.
- Introdução.
- Critério de Routh-Hurwitz.
- Critério de Routh-Hurwitz: casos especiais.
- Critério de Routh-Hurwitz: exemplos adicionais.
- Erro no regime estacionário.
- Introdução.
- Erro em regime estacionário de sistemas com realimentação unitária.
- Constantes de erro estático e tipo de sistema.
- Especificações do erro de regime estacionário.
- Erros de regime estacionário devidos a perturbações.
- Erro de regime estacionário para sistemas com realimentação não-unitária.
- Sensibilidade.
- Sistemas de controle digital.
- Introdução.
- Modelagem do computador digital.
- A transformada Z.
- Funções de transferência.
- Redução do diagrama de blocos.
- Estabilidade.
- Erros de regime estacionário.
- Resposta transiente no plano Z.
- Projeto do ganho no plano Z.
- Compensação em cascata via plano S.
- Implementação do compensador digital.

Bibliografia

Bibliografia Básica:

  • NISE, Norman S. Engenharia de sistemas de controle. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. 745 p. ISBN 9788521621355.
  • DORF, R. C.; BISHOP, R. H., Sistemas de controle modernos, 11ª Edição, LTC, 2009.
  • BAZANELLA, A. S.; GOMES da SILVA Jr., J. M., Sistemas de controle: princípios e métodos de projeto, 1a.ed., Editora UFRGS, 2005.

Bibliografia Complementar:

  • NISE, N. S., Engenharia de sistemas de controle, 5ª Edição, LTC, 2009.
  • CHEN, C. T., Linear system theory and design, 3ª Edição, Oxford University Press, 1999.
  • GOLNARAGHI, F.; KUO, B. C., Sistemas de controle automático, 9ª Edição, LTC, 2012.
  • OGATA, K., Engenharia de controle moderno, 5ª Edição, Pearson, 2011.
  • SEBORG, D. E.; EDGAR, T. F.; MELLICHAMP, D. A.; DOYLE, F. J., Process dynamics and control, 3ª Edition, John Wiley & Sons, 2010.
  • SMITH, C. S.; CORRIPIO, A. B., Princípios e prática do controle automático de processo, 3ª Edição, LTC, 2008.
  • MORAES, Cícero Couto de; CASTRUCCI, Plínio de Lauro. Engenharia de automação industrial. 2.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007. 347 p. ISBN 9788521615323.

Turmas Ofertadas

Turma Período Vagas Matriculados Curso / Horários Professores
M1 2022 / 2 25 18 Engenharia Eletrônica (Bacharelado)
Horários
ManhãTardeNoite
SEX08:00 - 08:50
08:50 - 09:40
10:00 - 10:50
10:50 - 11:40
11:40 - 12:30
PAULO JEFFERSON DIAS DE OLIVEIRA EVALD
Professor responsável pela turma

Disciplinas Equivalentes

Disciplina Curso
SISTEMAS REALIMENTADOS Engenharia Eletrônica (Bacharelado)

Página gerada em 30/01/2023 01:32:15 (consulta levou 0.157985s)