UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Faculdade de Engenharia Elétrica

Av. João Naves de Ávila, 2121, Bloco 3N - Bairro Santa Mônica, Uberlândia-MG, CEP 38400-902
Telefone: (34) 3239-4701/4702 - www.feelt.ufu.br - feelt@ufu.br
  

Timbre

Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

Componente Curricular:

EXPERIMENTAL DE SISTEMAS DE CONTROLE REALIMENTADO

Unidade Ofertante:

FEELT - Faculdade de Engenharia Elétrica

Código:

FEELT32601

Período/Série:

Turma:

A/B/C/D

Carga Horária:

Natureza:

Teórica:

 

Prática:

30h (36ha)

Total:

30h (36ha)

Obrigatória:

(X)

Optativa:

( )

Professor(A):

Éder Alves de Moura – Turmas: A e B; Josué Silva de Morais – Turmas: C e D

Ano/Semestre:

AARE - Etapa II

Observações:

Plano de Ensino exclusivo para o período de Atividades Acadêmicas Remotas Emergenciais* (AARE), onde serão disponibilizadas 20 vagas para cada uma das turmas.

*Para maiores informações acesse: http://www.portal.ileel.ufu.br/system/files/conteudo/sei_ufu_-_2136575_-_resolucao_7-2020_-_aare.pdf

 

EMENTA

Teoria básica e aplicações de técnicas de Sistemas de Controle Realimentado à Engenharia.

JUSTIFICATIVA

Disciplina fundamental ao início do raciocínio científico do estudante, que aborda problemas de controle, com aplicações interdisciplinares.

OBJETIVO

Objetivo Geral:

Estudar as técnicas e os meios de controlar sistemas dinâmicos utilizando dispositivos eletroeletrônicos.

Objetivos Específicos:

Ao final da disciplina o estudante será capaz de:

  • Analisar, modelar e projetar controladores/compensadores contínuos e discretos para sistemas físicos.
  • Utilizar ferramentas computacionais de análise de sistemas de controle realimentado.

PROGRAMA

Dimensão Prática

 

  1. Introdução aos Sistemas de Controle (Revisão: Capítulos 1 e 2 da referência 1)
    1. Apresentação do curso;
    2. Introdução à história do controle automático;
    3. Exemplos de Sistemas de Controle Moderno;
    4. A realimentação;
    5. Introdução à modelagem e ao projeto de controladores;
    6. Equações diferenciais de sistemas físicos;
    7. Aproximação linear;
    8. A Transformada de Laplace;
    9. Funções de transferência;
    10. Diagrama de blocos;
  2. Características de Sistemas de Controle Realimentado (Capítulo 4 da referência 1)
    1. Controle em malha aberta e em malha fechada;
    2. Sensibilidade;
    3. Controle da resposta transitória e sinais de perturbação;
    4. Erro em regime permanente;
    5. O custo da realimentação;
  3. O desempenho de Sistemas de Controle Realimentado (Capítulo 5 da referência 1)
    1. Sistemas de primeira ordem;
    2. Critérios de desempenho em sistemas de segunda ordem;
    3. A resposta transitória e a localização das raízes no plano S.
    4. Erro em regime permanente de Sistemas de Controle Realimentado: número do tipo do sistema;
    5. Índices de desempenho;
  4. Estabilidade de Sistemas Lineares Realimentados (Capítulo 6 da referência 1)
    1. O conceito de estabilidade;
    2. O critério de estabilidade de Routh-Hurwitz;
    3. Estabilidade relativa;
  5. O método do Lugar das Raízes LR (Capítulo 7 da referência 1)
    1. O conceito de Lugar das Raízes;
    2. O procedimento do Lugar das Raízes;
    3. Projeto de parâmetros pelo Lugar das Raízes;
    4. Sensibilidade e Lugar das Raízes;
    5. Controladores no Lugar das Raízes;
    6. Ação de controle proporcional P, integral I e derivativa D
    7. Controlador PD, PI e PID;
    8. Controle cascata;
  6. Sistemas de Controle Digital (Cap. 4, 5 e 6 da Apostila e Capítulo 13 da referência 1)
    1. Introdução aos sistemas de controle em tempo discreto;
    2. A Transformada Z;
    3. Mapeamento entre o plano S e o plano Z,
    4. Estabilidade discreta;
    5. Projeto de Controladores Discretos;
  7. Método da Resposta em Frequência (Capítulos 8 e 9 da referência 1)
    1. Especificações de desempenho no domínio da frequência;
    2. Diagramas logarítmicos de Magnitude e Fase;
    3. Projeto do controlador pelo método da resposta em frequência;
    4. Projeto de controladores com Diagrama de Bode;
    5. Critério de estabilidade de Nyquist;
  8. Modelagem por Variáveis de Estado (Capítulo 3 e 11 da referência 1)
    1. Variáveis de Estado de sistemas dinâmicos;
    2. Equação diferencial de Estado;
    3. Descrições no Espaço de Estados;
    4. Representação de sistemas no Espaço de Estados Discreto;
    5. Função de transferência a partir das Equações de Estado;

METODOLOGIA

Para a presente componente curricular, a ser ministrada em formato remoto, no âmbito do período de Atividades Acadêmicas Remotas Emergenciais (AARE), serão adotadas aulas em duas modalidades distintas de comunicação: síncrona (todos os alunos simultaneamente conectados à internet sob a regência do professor) e assíncrona (contemplando atividades remotas off-line). Essas modalidades estão previstas e concordantes com a Resolução nº 7/2020 do Conselho de Graduação. Para tal efeito, serão consideradas as seguintes mídias e conteúdo:

Modalidade síncrona (on-line): Compreende como sendo aulas expositivas, podendo haver participação dos alunos, através da plataforma Google Meet**. O acesso é concedido pelo seguinte endereço: meet.google.com/yfq-dsmc-xkc

Modalidade assíncrona (off-line): Compreende como sendo atividades diversas, tais como: videoaulas (as aulas expositivas, ofertadas na modalidade síncronas, serão gravadas e disponibilizadas no YouTube), apostilas, Slides de apresentações, simulações computacionais, listas de exercícios, exercícios resolvidos e normas. O acesso é concedido pelos seguintes endereços:

Sistema Moodle**: cuja senha de acesso é: “SCR20202”

A carga horária total do curso é de 36 horas-aula, que serão divididas da seguinte forma:

Modalidade síncrona (on-line): Serão ministradas 2 horas-aulas semanais (totalizando 18 horas-aulas), obedecendo os seguintes horários:

Turma

Horario

Professor

a

13:10 - 14:50 - Terça Feira

Éder Alves de Moura

b

14:50 - 16:30 - Terça Feira

Éder Alves de Moura

c

13:10 - 14:50 - Quarta Feira

Josué Silva de Morais

d

14:50 - 16:30 - Quarta Feira

Josué Silva de Morais

 

 

Modalidade assíncrona (off-line): Serão atribuídas 2 horas-aulas semanais (totalizando 18 horas-aulas) compreendendo entre diversas atividades descritas anteriormente como sendo assíncronas.

O atendimento ao aluno será realizado de forma remota, seja durante as aulas na modalidade síncrona, através do chat da Plataforma Moodle, ou através do e-mail: josue@ufu.br;

**Caso a plataforma fique indisponível por algum motivo externo, será proposto uma nova ferramenta que atenda às necessidades dos discentes e docentes.

 

Cronograma das atividades Curriculares:

Dimensão Prática

Data

Aula

Matéria Lecionada

27/10/20             ou           28/10/20

01º

Apresentação da Disciplina e Modelagem Sallen–Key

03/11/20             ou           04/11/20

02º

Modelagem Levitador

10/11/20             ou           11/11/20

03º

Indentificação de sistemas utilizando o TDPS + (MatLab ou Scilab)

17/11/20             ou           18/11/20

04º

Ferramentas de Controle

24/11/20             ou           25/11/20

05º

Projetando Controladores Analógicos P, PI, PD e PID no LR - Planta na topologia Sallen-Key

01/12/20             ou           02/12/20

06º

Projetando Controladores Analógicos P, PI, PD e PID no LR  - Planta do Levitador

08/12/20             ou           09/12/20

07º

Modelagem Discreta

15/12/20             ou           16/12/20

08º

Projetando Controladores Discretos na planta em topologia Sallen-Key

22/12/20             ou           23/12/20

09º

Projetando Controladores Discretos na planta do Levitador

 

AVALIAÇÃO

Para cada semana serão disponibilizado tarefas do conteúdo das vídeo aulas e serão distribuídos 45 pontos sendo 5 por semana e mais 55 pontos no trabalho final que será totalmente no computador dividido da seguinte forma: 25 pontos se funcionar e 30 pontos no documento escrito.

 

Horário de Atendimento:

 

                                                               terça-feira 8:00 - 11:00 no grupo de WhatsApp que será criado – Prof - Éder

                                                                                                                                  Ou

                                                               terça-feira 13:10 - 14:50 no grupo de WhatsApp que será criado– Prof – Josué

 

Avaliações Substitutivas:  não haverá

 

Atendimento Especial:

Em complemento ao atendimento regular, todos os alunos que estiverem cursando esta disciplina pelo terceiro semestre, ou seja, tenha sido reprovado por dois semestres por nota (não incluídas as reprovações por frequência) terão um atendimento especial, com atendimento personalizado. Para tanto, aqueles que desejarem tal atendimento deverão procurar o professor para que o horário de atendimento seja definido e o plano de recuperação elaborado. Neste caso, o aluno especialmente atendido também deverá ter frequência superior a 75% nas seções.

BIBLIOGRAFIA

BIBLIOGRAFIA BÁSICA:

  1. Dorf, Richard C.; Bishop, Robert H. Sistemas de Controle Modernos, Rio de Janeiro: LTC, 2009. 8ª edição.
  2. Gene F. Franklin, J. David Powell, Abbas Emami-Naeini. Sistemas de Controle para Engenharia, Porto Alegre: Bookman, 2013.
  3. OGATA, K. Engenharia de Controle Moderno. Pearson Education do Brasil, 2003.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR:

  1. OGATA, K. Discrete-time Control Systems. 2nd edition. Prentice-Hall, 1995.
  2. Oppeinheim, Alan V.; Willsky, Allan S. Sinais e sistemas, São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010. 2ª Edição.
  3. Norman S. Nise. Engenharia de Sistemas de Controle. 3a Edição. Editora LTC, 2002.
  4. AGUIRRE, L. A. Introdução à Identificação de Sistemas: Técnicas Lineares e Não Lineares Aplicadas a Sistemas Reais. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2007.
  5. HAYKIN, S. & VAN VEEN, B. Sinais e Sistemas. McGraw-Hill, São Paulo, 1980.

APROVAÇÃO

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

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

 


logotipo

Documento assinado eletronicamente por Eder Alves de Moura, Professor(a) do Magistério Superior, em 29/09/2020, às 14:29, 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 Josué Silva de Morais, Professor(a) do Magistério Superior, em 29/09/2020, às 14:32, 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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Referência: Processo nº 23117.056272/2020-12 SEI nº 2289257