Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

Teoria básica e aplicações à engenharia de sinais e sistemas.

JUSTIFICATIVA

Sinais e sistemas estão presentes em toda a natureza, os sinais descrevem uma grande variedade de informações e são amplamente utilizados em todo grande segmento da Engenharia Elétrica.

OBJETIVO

PROGRAMA

1. A transformada de Fourier de tempo contínuo
1.0. Introdução;
1.1. Representação de sinais aperiódicos: a transformada de Fourier de tempo contínuo;
1.2. Transformada de Fourier de sinais periódicos;
1.3. Propriedades da transformada de Fourier de tempo contínuo;
1.4. A propriedade da convolução;
1.5. A propriedade da multiplicação;
1.6. Tabelas de propriedades de Fourier e de pares básicos da transformada de Fourier;
1.7. Sistemas caracterizados por equações diferenciais lineares com coeficientes constantes;
2. A transformada de Fourier de tempo discreto
2. Introdução
2.1. Representação de sinais aperiódicos: a transformada de Fourier de tempo discreto;
2.2. Transformada de Fourier para sinais periódicos;
2.3. Propriedades da transformada de Fourier de tempo discreto;
2.4. A propriedade da convolução;
2.5. A propriedade da multiplicação;
2.6. Tabelas de propriedades da transformada de Fourier e de pares básicos da transformada de Fourier;
2.7. Dualidade;
2.8. Sistemas caracterizados por equações de diferenças lineares com coeficientes constantes;
3. Caracterização no tempo e na frequência dos sinais e sistemas
3.0. Introdução
3.1. A represen¬tação magnitude-fase da transformada de Fourier;
3.2. A representação magnitude-fase da resposta em frequência dos sistemas LIT;
3.3. Propriedades no domínio do tempo dos filtros seletivos em frequência ideais;
3.4. Aspectos no domínio da frequência e no domínio do tempo dos filtros não ideais;
3.5. Sistemas de primeira ordem e de segunda ordem de tempo contínuo;
3.6. Sistemas de primeira ordem e de segunda ordem de tempo discreto;
3.7. Exemplo de análise de sistemas no domínio do tempo e da frequência;
4. Amostragem
4.0. Introdução;
4.1. Representação de um sinal de tempo contínuo por suas amostras: o teorema da amostragem;
4.2. Reconstrução de um sinal a partir de suas amostras usando interpolação;
4.3. O efeito da subamostragem: aliasing;
4.4. Processamento em tempo discreto de sinais de tempo contínuo;
5. A transformada Z
5.0. Introdução;
5.1. A transformada Z;
5.2. A transformada Z inversa;
5.3. Propriedades da transformada Z;
5.4. Alguns pares comuns da transformada Z;
5.5. Análise e caracterização de sistemas LIT usando a transformada Z ;
5.5.1. Funções de transferência e resposta em frequência;
5.5.2. Teorema do valor final e do valor inicial;
5.6. Álgebra da função de sistema e representações em diagrama de blocos;
5.7. A transformada Z unilateral;
5.8. Obtenção da transformada Z a partir da transformada de Laplace;
5.9. Mapeamento entre plano S e plano Z;
6. Resposta Dinâmica
6. Introdução
6.1. Funções de transferência e resposta em frequência;
6.2. Representação de sistemas por realimentação;
6.3. Efeito da localização dos pólos;
6.4. Especificações no domínio do tempo;
6.5. Efeitos de pólos e zeros adicionais;
6.6. Estabilidade;
7. Uma Primeira Análise da Realimentação
7.1. Equações básicas de controle;
7.2. Controle de erro em estado estacionário para entradas polinomiais;
7.3. Controlador de três termos: Controlador PID;
7.4. Introdução ao controle digital;
7.5. Perspectiva histórica;

METODOLOGIA

A) Atividades síncronas de aulas expositivas: serão realizadas na plataforma Microsoft Teams ou Cisco WebEx, Constituem 25% da carga horária total e o endereço de sala virtual será encaminhado via email para os estudantes. Nestas atividades síncronas serão dadas aulas expositivas de conteúdo mais crítico para aprendizagem (dá possibilidade de interação direta com o docente). Elas acontecerão nos dias de quarta e quinta das 16:50 às 17:40hrs (total de 900 mim ou 15horas)

B) Atividades assíncronas aulas expositivas: serão realizadas através da disponibilização de vídeo-aulas no site do docente (http://www.alan.eng.br/grad/ss2/) e, em caráter redundante, em plataforma de aprendizagem indicado pela UFU ou bem conhecida. Constituem 20% da carga horária total e o endereço do conteúdo será semanalmente encaminhado via email para os estudantes. Nestas atividades assíncronas serão dadas aulas expositivas de conteúdo não crítico (o estudante poderá tirar dúvidas só durante atendimento síncrono uma vez que esta categoria de aprendizagem é assíncrona). Elas serão disponibilizadas semanalmente.

C) Atendimento síncrono: será disponibilizado (mesma plataforma indicada nas atividades anteriores) ao estudante material didático específico (apostila, capítulo de livro, artigo, multimídia, afins) sobre o conteúdo da emenda não-crítico que não foi abordado nas atividades de aulas expositivas (síncronas ou assíncronas) para que o estudante. Constituem 15% da carga horária total (1 hora por semana) e o endereço de sala virtual será o mesmo da atividade ‘A’ (aulas síncronas). Nestas atividades síncronas serão tiradas as eventuais dúvidas sobre os trabalhos semanais que o docente encaminhará (que também serão as avaliações). Elas serão realizadas em todas as terças-feiras das 15 às 16h (total de 9horas)

D) Estudo orientado: serão realizadas na plataforma Microsoft Teams ou Cisco WebEx. Constituem 40% da carga horária total e o material irá sendo disponibilizado em formato digital e aberto a medida em que o conteúdo vai transcorrendo.

Observações:
1) embora haja expressa indicação das plataformas de comunicação e ensino aqui tratadas, abre-se a possibilidade de definir outras no transcorrer da disciplina caso se observe ganho de vantagem e em comum acordo com a maioria simples dos estudantes.

AVALIAÇÃO

8 trabalhos (Semanais): ao final de toda semana, será passado um trabalho individual para os estudantes envolvendo simulação computacional e/ou resolução de exercícios. Ao todo serão 8 trabalhos de 10pts

1 trabalho final: valendo 20 pts e assim totalizando 100pts. Todos os trabalhos são individuais e podem ser feitos remotamente.
 
Observação: os estudantes que manifestarem falta de condições materiais para execução dos trabalhos que envolverem computador, poderá haver troca por atividade equivalente. Contudo deverão manifestar tais dificuldades na primeira semana de aula para que o docente possa fazer corretamente o mapeamento das atividades de avaliação. 

BIBLIOGRAFIA

Básica

1. Oppenheim, Alan V.; Willsky, Allan S. Sinais e sistemas. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010. 2ª Edição.
2. B. P. Lathi. Sinais e Sistemas Lineares. ARTMED - BOOKMAN.
3. Gene F. Franklin, J. David Powell, Abbas Emami-Naieni. Sistemas de Controle para Engenharia, Porto Alegre: Bookman, 2013.
4. Simon S. Haykin; Barry Van Veen. Sinais e Sistemas. Porto Alegre: Bookman, 2001.
5. Video-aulas e apostila disponibilizada pelo docente.

Complementar

1. Norman S. Nise. Engenharia de Sistemas de Controle. 3^a Edição. Editora LTC, 2002.
2. Dorf, Richard C.; Bishop, Robert H. Sistemas de Controle Modernos, Rio de Janeiro: LTC, 2009. 8ª edição.
3. Ogata, K. Engenharia de Controle Moderno. Pearson Education do Brasil, 2003.
4. Chen, C. T. Linear System Theory and Design, Oxford University Press, Oxford, Inglaterra, 1998.
5. Kwakernaak & Sivan.  Modern Signal and Systems. Prentice Hall 1992.
6. Ogata, K. Discrete-time Control Systems. 2nd edition. Prentice-Hall, 1995.
7. Astrom, K.J., and Witenmark. Computed Controlled Systems. Prentice Hall, New York. 1984.

APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

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Documento assinado eletronicamente por Alan Petronio Pinheiro, Professor(a) do Magistério Superior, em 24/07/2020, às 12:41, 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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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 2156686 e o código CRC A253759D.

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