Teoria dos Sistemas

O programa da UC de TS foi desenhado com o intuito do aluno adquirir um conjunto de conhecimentos e competências fundamentais, subjacentes à TS. A estrutura adotada para as aulas é sequencial, justificando-se, em alguns casos, em virtude de a aquisição de certos conhecimentos e o desenvolvimento de determinadas competências dependerem de outros previamente assimilados. No entanto, no geral, existem conteúdos para os quais a ordem é irrelevante, visto que não requerem conhecimentos e competências anteriores.

Nas aulas teóricas é feita uma exposição da matéria complementada com exemplos práticos e nas aulas teórico-práticas são aplicados os conhecimentos adquiridos nas teóricas, complementados pela resolução de exercícios de aplicação dos conhecimentos adquiridos.

Os conhecimentos adquiridos no âmbito desta unidade curricular, complementados com os conhecimentos de outras, devem permitir aos alunos projectar, implementar e fazer análises tanto quantitativas como qualitativas de sistemas de controlo. Competências: Conhecer as propriedades de sinais e sistemas físicos. Descrever e representar sistemas físicos através de modelos matemáticos. Conhecer acções de controlo e controladores automáticos industriais. Analisar as respostas de sistemas físicos a sinais de teste. Analisar e caracterizar sistemas físicos representados através de modelos matemáticos. Determinar a estabilidade de sistemas de controlo realimentados. Analisar o comportamento de um sistema pelo método do lugar das raízes. Analisar o comportamento de um sistema pelo método da resposta em frequência.

Introdução aos sistemas de controlo. Propriedades de sinais e sistemas. Descrição de sistemas físicos por meio de equações matemáticas. Transformação de Laplace (Revisões). Teorema do valor final e teorema do valor inicial. Resolução de equações diferenciais lineares invariantes no tempo. Sistemas de controlo realimentados. Funções de transferência. Diagramas de blocos. Fórmula do ganho de Mason. Análise da resposta transitória. Cálculo da resposta a sinais de teste. Especificações de resposta transitória. Pólos dominantes. Análise de erro em regime estacionário. Acções de controlo básicas e controladores automáticos industriais. Tipos de controladores e seus sinais de saída. Método do espaço de estados. Estabilidade dos sistemas de controlo realimentados. Critério de estabilidade de Routh. Análise do lugar das raízes. Análise da resposta em frequência. Diagramas de Bode. Estabilidade relativa, Margem de fase e Margem de ganho.

NAO

J. L. Martins de Carvalho, “Dynamical Systems and Automatic Control”, Prentice Hall International Series in Systems and Control Engineering, 1993, ISBN: 0-13-221755-4.

Katsuhiko OGATA, “Modern Control Engineering”, Third Edition, Prentice Hall, Inc.

Benjamin C. KUO, “Sistemas de Controle Automático”, Prentice Hall do Brasil / ISBN: 85-7054-016-7