Ficha de Componente Curricular

OBJETIVOS

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.

Ementa

Teoria básica e aplicações à engenharia de sinais e sistemas.

PROGRAMA

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 representação 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

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

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.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

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.

aprovação

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Documento assinado eletronicamente por Josué Silva de Morais, Coordenador(a), em 03/04/2019, às 10:29, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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Documento assinado eletronicamente por Sergio Ferreira de Paula Silva, Diretor(a), em 03/04/2019, às 11:41, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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