Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

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

JUSTIFICATIVA

Sistemas de Controle são disciplinas fundamentais na formação de qualquer Engenheiro. São de natureza multidisciplinar, contemplam cálculo, física, elétrica, mecânica, química, sistemas digitais e eletrônica. A modelagem e eventualmente o projeto de compensadores demanda uma profunda revisão de conceitos fundamentais dos cursos de engenharia.

OBJETIVO

PROGRAMA

1. Introdução aos Sistemas de Controle (Revisão: Capítulos 1 e 2 da referência 1) 

   1.1 Introdução à história do controle automático;

   1.2 Exemplos de Sistemas de Controle Moderno;

   1.3 A realimentação;

   1.4 Introdução à modelagem e ao projeto de controladores;

   1.5 Equações diferenciais de sistemas físicos;

   1.6 Aproximação linear;

   1.7 A Transformada de Laplace;

   1.8 Funções de transferência;

   1.9 Diagrama de blocos;

2. Características de Sistemas de Controle Realimentado (Capítulo 4 da referência 1)

   2.1 Controle em malha aberta e em malha fechada;

   2.2 Sensibilidade;

   2.3 Controle da resposta transitória e sinais de perturbação;

   2.4 Erro em regime permanente;

   2.5 O custo da realimentação;

3. O desempenho de Sistemas de Controle Realimentado (Capítulo 5 da referência 1)

   3.1 Sistemas de primeira ordem;

   3.2 Critérios de desempenho em sistemas de segunda ordem;

   3.3 A resposta transitória e a localização das raízes no plano S;

   3.4 Erro em regime permanente de Sistemas de Controle Realimentado: número do tipo do sistema;

   3.5 Índices de desempenho;

4. Estabilidade de Sistemas Lineares Realimentados (Capítulo 6 da referência 1)

   4.1 O conceito de estabilidade;

   4.2 O critério de estabilidade de Routh-Hurwitz;

   4.3 Estabilidade relativa;

5. O método do Lugar das Raízes LR (Capítulo 7 da referência 1)

   5.1 O conceito de Lugar das Raízes;

   5.2 O procedimento do Lugar das Raízes;

   5.3 Projeto de parâmetros pelo Lugar das Raízes;

   5.4 Sensibilidade e Lugar das Raízes;

   5.5 Controladores no Lugar das Raízes;

   5.6 Ação de controle proporcional P, integral I e derivativa D

   5.7 Controlador PD, PI e PID;

   5.8 Controle cascata;

6. Sistemas de Controle Digital (Cap. 4, 5 e 6 da Apostila e Capítulo 13 da referência 1)

   6.1 Introdução aos sistemas de controle em tempo discreto;

   6.2 A Transformada Z;

   6.3 Mapeamento entre o plano S e o plano Z,

   6.4 Estabilidade discreta;

   6.5 Projeto de Controladores Discretos;

7. Método da Resposta em Frequência (Capítulos 8 e 9 da referência 1)

   7.1 Especificações de desempenho no domínio da frequência;

   7.2 Diagramas logarítmicos de Magnitude e Fase;

   7.3 Projeto do controlador pelo método da resposta em frequência;

   7.4 Projeto de controladores com Diagrama de Bode;

   7.5 Critério de estabilidade de Nyquist;

8. Modelagem por Variáveis de Estado (Capítulo 3 e 11 da referência 1)

   8.1 Variáveis de Estado de sistemas dinâmicos;

   8.2 Equação diferencial de Estado;

   8.3 Descrições no Espaço de Estados;

   8.4 Representação de sistemas no Espaço de Estados Discreto;

   8.5 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 letivo suplementar emergencial, 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). Para tal efeito, serão consideradas as seguintes mídias:

• Modalidade síncrona (on-line): Aulas expositivas através da plataforma Microsoft Teams.
• Modalidade assíncrona (off-line): Youtube (videoaulas), e-mails e aplicativos de mensagens.

• Canal no Youtube:

https://www.youtube.com/playlist?list=PLjhzxDly7tNTQbDJMuVpOb-P2GXH8NHwF

• Microsoft Teams:

https://teams.microsoft.com/l/team/19%3abad6eeac03574f5f8d42af9b63427d37%40thread. tacv2/conversations?groupId=44fb6efd-da78-438e-9cdb-1fb4b96822e8&tenantId=cd5e6d23-cb99-4189-88ab-1a9021a0c451

code: zmhxhmu

• Pasta do curso de Sistemas de Controle Realimentado (OneDrive):

https://ufubr-my.sharepoint.com/:f:/g/personal/aniel_ufu_br/ ErbozgOZbKlLvrHrLycIsd0BMem5qK2mo-ULgwYe8GM_uA?e=rTi6Ba

O atendimento ao aluno será realizado de forma remota, seja durante as aulas na modalidade síncrona, ou através de e-mail, aplicativos de mensagens ou reuniões individuais através das plataformas Microsoft Teams, em horários específicos a serem definidos pelo professor.

• As aulas síncronas acontecem nas segundas-feiras das 10h40 às 12h20 ou nas terças-feiras das 07h10 às 08h50.

Tabela 1 - Aulas Síncronas com 18 ha (2 ha/semana).

Tabela 2 – Atividades Assíncronas com 54 ha (6 ha/semana).

OBS: A validação da assiduidade dos discentes será realizada a partir da anotação em controle específico (planilha Excel) da presença dos mesmos nas aulas expositivas na modalidade síncrona, assim como pelo atendimento aos prazos de entrega dos itens de avaliação.

AVALIAÇÃO

A metodologia de avaliação individual será baseada em duas estratégias:

1 – Estudos dirigidos:

- Serão avaliadas 2 (duas) Tarefas durante o semestre letivo, valendo 15 pontos cada, as mesmas devem ser submetidas no Microsoft Teams.

2 – Provas com consulta:

- Serão 2 (duas) provas com consulta valendo 35 pontos cada: Serão cobradas resoluções de problemas e Simulações computacionais. As mesmas devem ser submetidas pelo Microsoft Teams, não serão aceitas atividades em atraso.

- Valor total das atividades será de 100 pontos.

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.

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: _________________________

---

Documento assinado eletronicamente por Aniel Silva de Morais, Professor(a) do Magistério Superior, em 12/08/2020, às 23:02, 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 2193319 e o código CRC 6B4E2313.

---