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Júpiter - Sistema de Gestão Acadêmica da Pró-Reitoria de Graduação


Escola Politécnica
 
Engenharia Mecânica
 
Disciplina: PME2472 - Controle e Aplicações
Control and Applications

Créditos Aula: 5
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 75 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2006 Desativação: 30/01/2023

Objetivos
Introduzir os princípios e técnicas de controle, visando a síntese e análise de controladores para sistemas dinâmicos, notadamente os mecânicos, térmicos e fluídicos, usando abordagens do controle clássico e do controle moderno.

Introduction to the principles and techniques of Control Theory, aiming at the synthesis and analysis of controllers of dynamic systems, mainly those related to the mechanical an thermofluid fields, using classical and modern approaches.
 
Programa Resumido
Análise e síntese de controladores para sistemas dinâmicos, usando técnicas do domínio do tempo (controle moderno) e do domínio da freqüência (controle clássico): PID; Compensadores; Alocação de pólos; LQR; Critérios de Otimização; Reguladores; Seguidores; Rejeição de distúrbio.


Synthesis and analysis of dynamic control systems using classical and modern control theories: PID; Compensators; LQR; Pole allocation; Optimisation criteria; Regulators; Trackers; Disturbance rejection.
 
Programa
Introdução de Conceitos Fundamentais; Variáveis de Estado e Representação no Domínio das Freqüências (recordação); Controle em Malha Aberta e Malha Fechada; Resposta Transitória e Regime Permanente; Controlabilidade e Observabilidade: conceitos, critérios e extensões; Sistemas Lineares de Controle: Projeto por Alocação de Pólos, Critérios de Desempenho; Sistemas de Controle Lineares-Quadráticos (LQ); Critérios de Otimização; Observadores de Estado; Observador Identidade; Controladores Lineares com Observadores de Estado; Projeto de Seguidores ('Tracking'); Projeto de Controladores para Sistemas com Excitações Externas; Projeto de Sistemas de Controle Auxiliados por Computador; Controladores Industriais Eletrônicos, Pneumáticos e Hidráulicos; Controladores PID (recordação); Método de Ziegler e Nichols; Alocação de Pólos no Domínio da Freqüência; Análise de Estabilidade Absoluta: Critério de Routh (recordação); Análise de Erros em Regime Permanente: Classificação de Sistemas e Análise da Resposta em Regime Permanente; Análise de Sistemas pelo Lugar das Raízes ('Root Locus'); Análise no Domínio das Freqüências: Métodos de Bode e Nyquist; Estabilidade Relativa: Margens de Ganho e Fase; Projeto de Compensadores; Noções de Robustez e Sensibilidade.
Laboratório Digital: Aulas de Laboratório para Aprendizagem de Métodos Numéricos para o Desenvolvimento, Análise e Simulação de Controladores Utilizando Softwares Adequados.
Apresentação de Trabalhos por Grupos de Alunos de Acordo com Temas Escolhidos por Eles.


SYLLABUS - PME2472 - Control Applications

Introduction of fundamentals of control theory; State variable realization; frequency domain representation; open and close loop control; transient and steady state response; controlability and observability: concepts, criteria and extensions; Linear control systems: pole allocation; performance criteria; Linear Quadratic Regulator; Optimal control; Performance index; State Observers; Full order observers; Linear controller plus observers; Controllers with exogenous disturbances; Design of controllers using computers; Industrial controllers: electronic, hydraulic, pneumatic controlllers; PID controllers; Ziegler and Nichols methods; Pole allocation in frequency domain; Stability; Routh-Hurwitz criterium; Error analysis in steady state: system type; Root-locus analysis; Bode and Nyquist methods and criteria; Relative stability; Phase and gain margin; Compensator design; Robustness and sensitivity notions.
 
Avaliação
     
Método
Projeto em grupo; listas de exercícios.

Group project; list of exercises.
Critério
Duas notas de avaliação do projeto baseadas em apresentação oral do grupo e dois relatórios (T1 e T2) e uma nota (t) de testes escritos ao longo do curso. Critério de aprovação: A=[2(T1+T2)+t]/5>=5,0. Haverá uma prova substitutiva fechada para alunos que perderem um dos eventos.
Norma de Recuperação
Reapresentação do trabalho corrigido individualmente.
 
Bibliografia
     
Fleury, A.G. Introdução à Teoria de Controle, EPUSP, apostila.
Ogata, K. Engenharia de Controle Moderno, Pentrice-Hall, 1997.
Franklin, G.; Powell, J.D.; Naeini, A.E. Feedback Control of Dynamic Systems, 3rd. ed. Addison-Wesley, 1997.
Dorf, R.C.; Bishop, R.H. Modern Control Systems, 7th ed., Addison-Wesley, 1995.
Friedland, B. Control System Design: an Introduction to State Space, McGraw-Hill, 1987.
D'Azzo; Houpis. Análise e Projeto de Sistema de Controle Lineares, Guanabara Dois, 1984.
Kuo, B.C. Automatic Control Systems, 5th ed., Prentice-Hall, 1987.
Coughnowr; Koppel. Análise e Controle de Processos, Guanabara Dois, 1978.
Distefano III, J.J.; Stubberud, A.R.; Willians, I.J. Theory and Problems of Feedback and Control Systems with Applications to the Engineering, Physical and Life Sciences, McGraw-Hill, 1976.
Takahashi, Y.; Auslander. Control and Dynamic Systems, Addison-Wesley.
Phillips, C.L.; Harbor, R.D. Sistemas de Controle e Realimentação, Makron Books, 1996.
 

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