Sinais e Sistemas Mecatrónicos

Objetivos

Formação teórica e laboratorial na área de modelação e análise do comportamento no tempo e na frequência de sistemas dinâmicos, representados no tempo contínuo.

Programa

Sinais analógicos. Sistemas estáticos, dinâmicos e determinísticos. Transformadas de Laplace e Fourier. Representação de sistemas SISO em função de transferência. Modelação de sistemas dinâmicos como conversores de energia: fluxo, potencial, acumuladores, dissipadores. Aplicação a sistemas mecânicos, elétricos, fluídicos e térmicos: analogias entre sistemas. Álgebra de diagramas de blocos. Análise de sistemas dinâmicos de primeira ordem, segunda ordem, com zeros, ordem superior, de fase não-mínima, estáveis e instáveis, e redução de sistemas. Critério de estabilidade de Routh-Hurwitz. Respostas no tempo: impulso, degrau, rampa. Respostas em frequência: diagramas de Bode e polares. Sensores de posição, velocidade, aceleração, proximidade, força, binário, escoamento, nível, temperatura. Atuadores num anel de controlo: servomotores e atuadores pneumáticos. Linearização e ponto de funcionamento. Cadeia de atuação e cadeia de medida. Conversão AD/DA. Filtros e condicionamento de sinal.

Métodos de Ensino

A estrutura de ensino da disciplina é constituída por 42 horas teóricas  e 14 horas de práticas laboratoriais. Assim, pretende-se criar um ambiente de aprendizagem  dinâmico e interativo, assente numa estrutura organizada de raciocínio.  As aulas serão de desenvolvimento teórico, assente na bibliografia base da disciplina, usando exemplos de referência que permitam suportar a prática laboratorial inerente.

Bibliografia

(1)      W. de Silva, Clarence. Mechatronic, a Foundation Course, CRC Press, 2010

(2)      Charles L. Phillips_ John M. Parr_ Eve Ann Riskin - Signals, Systems, and Transforms-Prentice Hall (2013)

(3)      Emami-Naeini, Abbas_Franklin, Gene F._Powell, J. David_Sanjay, H. S - Feedback control of dynamic systems-Pearson (2015)

Método de Avaliação