SEI/UFU - 4434414 - Ficha de Componente Curricular

Objetivos Gerais: Apresentar e discutir com os estudantes os conceitos fundamentais de sinais e sistemas e proporcionar as ferramentas matemáticas para a análise de sinais e sistemas.

Objetivos Específicos:
1. Representar sinais e sistemas e suas analogias, determinando sua função de transferência e representação por diagramas de blocos;
2. Modelar matematicamente sistemas dinâmicos por intermédio de equações diferenciais e de diferenças no domínio do tempo contínuo e discreto;
3. Utilizar ferramentas computacionais de análise de sistemas.

1. Sinais e sistemas
1.1. Introdução;
1.2. Sinais de tempo contínuo e de tempo discreto;
1.3. Transformação de variável independente;
1.4. Sinais senoidais e exponenciais;
1.5. Função impulso unitário e degrau unitário;
1.6. Sistemas de tempo contínuo e de tempo discreto;
1.7. Propriedades básicas de sistemas.

2. Sistemas lineares invariantes no tempo
2.1. Introdução;
2.2. Sistemas LIT de tempo discreto: a soma de convolução;
2.3. Sistemas LIT de tempo contínuo: a integral de convolução;
2.4. Propriedades dos sistemas lineares invariantes no tempo;
2.5. Sistemas LIT causais descritos por equações diferenciais e de diferenças.

3. A transformada de Fourier de tempo discreto
3.1. Introdução;
3.2. Representação de sinais aperiódicos: a transformada de Fourier de tempo discreto;
3.3. Transformada de Fourier para sinais periódicos;
3.4. Propriedades da transformada de Fourier de tempo discreto;
3.5. A propriedade da convolução;
3.6. A propriedade da multiplicação;
3.7. Tabelas de propriedades da transformada de Fourier e de pares básicos da transformada de Fourier;
3.8. Dualidade;
3.9. Sistemas caracterizados por equações de diferenças lineares com coeficientes constantes.

4. Caracterização no tempo e na frequência dos sinais e sistemas
4.1. Introdução;
4.2. A represen¬tação magnitude-fase da transformada de Fourier;
4.3. A representação magnitude-fase da resposta em frequência dos sistemas LIT;
4.4. Propriedades no domínio do tempo dos filtros seletivos em frequência ideais;
4.5. Aspectos no domínio da frequência e no domínio do tempo dos filtros não ideais;
4.6. Sistemas de primeira ordem e de segunda ordem de tempo contínuo;
4.7. Sistemas de primeira ordem e de segunda ordem de tempo discreto;
4.8. Exemplo de análise de sistemas no domínio do tempo e da frequência.

5. Amostragem
5.1. Introdução;
5.2. Representação de um sinal de tempo contínuo por suas amostras: o teorema da amostragem;
5.3. Reconstrução de um sinal a partir de suas amostras usando interpolação;
5.4. O efeito da subamostragem: aliasing;
5.5. Processamento em tempo discreto de sinais de tempo contínuo.

6. A transformada Z
6.1. Introdução;
6.2. A transformada Z;
6.3. Região de convergência para a transformada Z;
6.4. A transformada Z inversa;
6.5. Propriedades da transformada Z;
6.6. Alguns pares comuns da transformada Z;
6.7. Análise e caracterização de sistemas LIT usando a transformada Z;
6.7.1. Funções de transferência e resposta em frequência;
6.7.2. Teorema do valor final e do valor inicial;
6.8. Álgebra da função de sistema e representações em diagrama de blocos;
6.9. A transformada Z unilateral.

1. FRANKLIN, Gene F. Sistemas de controle para engenharia. Porto Alegre: Bookman, 2013.
2. HAYKIN, Simon S. Sinais e sistemas. Porto Alegre: Bookman, 2001.
3. LATHI, B. P. Sinais e sistemas lineares. Porto Alegre: Bookman, 2007.
4. OPPENHEIM, Alan V. Sinais e sistemas. 2. ed. São Paulo: Pearson, 2010.

1. ASTRÖM, Karl J. Computer-controlled systems: theory and design. 3rd ed. Mineola: Dover, 2011.
2. CHEN, Chi-Tsong. Linear system theory and design. 3rd ed. New York: Oxford University Press, 1999.
3. DORF, Richard C. Sistemas de controle modernos. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2013.
4. NISE, Norman S. Engenharia de sistemas de controle. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2012.
5. OGATA, Katsuhiko. Discrete-time control systems. 2nd ed. Upper Saddle River: Prentice Hall, 1995.
6. OGATA, Katsuhiko. Engenharia de controle moderno. São Paulo: Prentice Hall, 2010.

Documento assinado eletronicamente por Augusto Wohlgemuth Fleury Veloso da Silveira, Coordenador(a), em 03/05/2023, às 12:55, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

Documento assinado eletronicamente por Sergio Ferreira de Paula Silva, Diretor(a), em 04/05/2023, às 15:27, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 4434414 e o código CRC EC2C2653.