Digital Control

Teoria dos Sistemas

Systems Theory

Os conteúdos programáticos cobrem um leque variado de tópicos que permitem ao aluno ficar com uma visão macroscópica da área de controlo de sistemas, e que vai ao encontro dos objectivos da unidade curricular. Num primeiro contacto, é apresentado aos alunos o estado da arte ao nível das aplicações dos sistemas de controlo, nomeadamente na área industrial. Depois de alguns conceitos básicos, são apresentados alguns dos principais sistemas de controlo usados na área industrial.

A metodologia de ensino adoptada nesta UC envolve três componentes paralelas: expositiva, pesquisa e de experimentação. Na primeira, os alunos assumem um papel passivo. Nas duas últimas, os alunos assumem um papel activo que lhes permite pesquisar e implementar alguns dos tópicos discutidos na UC.

The programmatic contents include a wide spectrum of topics, allowing student to have a macroscopic view of the control systems field. In the initial contact, the state of the art of the control applications is presented, namely industry. After discussion of some basic concepts, some of the principal control systems are presented.

The teaching methodologies adopted in this class involve three parallel components: expositive, research and experimental. In the first component, students assume a passive role. In the remaining, students assume an active role, allowing them to research and implement some topics discussed in the class.

A unidade curricular de Controlo Digital visa proporcionar aos alunos uma visão geral sobre questões e tecnologias envolvidas no projeto e implementação de controlo de sistemas industriais. Os alunos estudam e compreendem esses tópicos através da implementação de controlo de sistemas reais.

The course on Digital Control aims to provide students with an overview of issues and technologies involved in the design and implementation of industrial control systems. Students examine and understand these topics through the implementation of real control systems.

Motivação para a engenharia do controlo; terminologia Princípios de malha fechada; Modelação, Modelos de Espaço de Estado, Erros de Modelação; Sinais de tempo contínuo, Transf. Laplace, funções de transferência, Estabilidade e Transf. Fourier; Análise do controlo de malha fechada SISO; Controladores Clássicos, Sintonia de Controladores PID, Compensadores e PID descentralizado; Síntese de Controladores SISO e Limitações Fundamentais (Proj. SISO) Modelos para Sistemas de Amostragem de Dados e Controlo Digital, Controle de Motor DC Servo, ruído, amostragem, Reconstrução de Sinais, Modelos Lineares em Tempo Discreto, Transf. Z, funções de transferência discreta.

Motivation for control engineering, types of control signals and terminology;  Introduction to the closed-loop Principles;  Continuous-time signals, Laplace transform, transfer functions, Stability and Fourier transform;  Analysis of closed-loop SISO control;  Classical Controllers, Tuning of PID Controllers;  Synthesis of SISO Controllers and Fundamental Limitations of the SISO Control Project, Limitations in the Frequency Domain, Physical Interpretation;  Dealing with constraints, Models for Data Sampling and Digital Control Systems, Servo DC Motor Control, Noise, Sampling, Reconstruction of Signals, Linear Models in Discrete Time, Z-Transform, and Discrete Transfer Functions.

Exame teórico -50%

Trabalhos práticos - 50%.

Theoretical exam - 50%

Practical works - 50%.

NAO