Controlo

Objetivos

Introduzir os fundamentos da teoria do controlo e as metodologias para análise e síntese de sistemas de controlo linear. Ilustrar a aplicabilidade dos conceitos e métodos estudados ao controlo de sistemas através de exemplos de várias áreas do conhecimento. Especificar os requisitos de um sistema de controlo em termos de um balanço adequado entre estabilidade em malha fechada, seguimento de sinais de referência, redução do impacte do ruído nos sensores e perturbações externas não mensuráveis na saída e robustez face a incertezas. Projectar controladores com base nas técnica de “root-locus” e de Nyquist, com apoio em Diagramas de Bode. Compreender algumas das limitações ao desempenho atingível com qualquer sistema de controlo.

Programa

1) Introdução ao Controlo: exemplos motivadores e perspetiva histórica
2) Modelos de sistemas físicos; linearização de sistemas dinâmicos
3) Objectivos a atingir com sistemas de controlo: conceitos de estabilidade e desempenho.
4) Diagramas de blocos: regras básicas e redução sucessiva de blocos
5) Estabilidade: estabilidade de SLITs e resposta natural
6) Efeitos da retroação: seguimento de referências, rejeição de perturbações e atenuação de ruído; erros em regime estacionário
7) Análise e projecto de sistemas de controlo utilizando a técnica do lugar geométrico das raízes ("root locus"); controladores PID.
8) Análise de sistemas de controlo no domínio da frequência utilizando os diagramas de Bode e Nyquist; margens de ganho e margem de fase e efeitos do atraso na cadeia de ação
9) Sistemas de compensação por avanço e atraso de fase.
10) Introdução ao projecto de sistemas de controlo univariável por moldagem do ganho de malha
11) Limitações ao desempenho atingível com retroacção.

Métodos de Ensino

50% de avaliação continua/50% de avaliação não continua

Bibliografia

1. Feedback Control of Dynamic Systems, 8th Edition, G. Franklin, J. Powell, Abbas Emami-Naeini, 2019, Pearson
2. Feedback Systems: an Introduction for Engineers, Karl Astrom, Richard Murray, 2008, Princeton University Press

Método de Avaliação

Conforme Métodos de Ensino - 100 %