Controle de Sistemas Dinâmicos

Ao final do curso o aluno deverá ser capaz de: 

• Explicar como funciona os controladores industriais, as definições e características utilizadas na área de controle de processo;
• Apresentar os principais controladores utilizados na indústria e realizar os projetos desses controladores em tempo contínuo e em tempo discreto, tanto do ponto de vista teórico como
  do ponto de vista prático;
• Apresentar as principais técnicas de projeto de controladores PID e compensadores de avanço,
  atraso e avanço-atraso.

1. Introdução aos sistemas de controle
1.1. Sistemas de controle: conceituação, características, análise temporal de sistemas físicos (modelagem, funções de transferência, polos e zeros, resposta de sistemas de primeira, segunda ordem, ordem superior, estabilidade de sistemas). Exercícios sobre os tópicos.
1.2. A malha fechada: funções de transferência em malha aberta, malha fechada, parâmetros de desempenho de sistemas (sobressinal, tempo de acomodação, tempo de subida e erro de regime), estabilidade em malha fechada. Exercícios sobre os tópicos.
1.3. Métodos de análise de sistemas dinâmicos no tempo contínuo: método do lugar das raízes e Nyquist. Exercícios sobre os tópicos.

2. Projeto de controladores no domínio do tempo contínuo (visão clássica)
2.1. Controladores PID: funcionamento e características. Experiência sobre a resposta dos controladores
2.2. Projeto de controladores através do lugar das raízes com a utilização de ferramentas computacionais. Experiência sobre o projeto de controladores.
2.3. Outras técnicas de projeto de controladores: sintonia prática de controladores e outros métodos
com a utilização de otimização de parâmetros. Experiência sobre estas técnicas.

3. Projeto de compensadores (controladores) no domínio da frequência (visão clássica)
3.1. Diagramas de Bode: definições, características e traçado dos diagramas.
3.2. Projeto de controladores no domínio da frequência: especificações de desempenho (margem de fase e de ganho), projeto dos compensadores de avanço, atraso e avanço-atraso.
3.3. Exemplo de projetos de compensadores.

4. Introdução ao controle em tempo discreto4.1. Definições e características dos sistemas em tempo discreto: visão geral, componentes do sistema e seu funcionamento (A/D: amostragem, quantização e digitalização, D/A). Formas de abordagem para sistemas em tempo discreto. Exercícios de aplicação.
4.2. Transformada Z: definição, cálculo, propriedades, equações de diferenças, função de transferência, pólos e zeros. Exercícios de aplicação.
4.3. Estabilidade em tempo discreto: mapeamento de polos e zeros do tempo contínuo para o tempo
discreto, definições para estabilidade e resposta temporal de sistemas em tempo discreto. Exercício de aplicação.

5. Projeto de controladores em tempo discreto
5.1. Projeto de controladores a partir de projetos em tempo contínuo: técnicas de transformação de controladores contínuos em discreto, determinação da equação de diferenças de controladores e sua
implementação. Experiência sobre projeto em tempo discreto.
5.2. Representação dos sistemas de controle em tempo discreto: discretização dos modelos matemáticos da planta, atuador e sensor e dos elementos de conversão. Exercícios de aplicação.
5.3. Projeto de controladores em tempo discreto através do método do lugar das raízes: exemplo de aplicação.

6. Projeto de controladores através da realimentação de estados: controle moderno
6.1. Representação de sistemas através das equações de estado: caracterização e exemplos de sistemas em tempo discreto.
6.2. Projeto de controladores através da realimentação de estados: técnicas e aplicação em projetos de controladores da realimentação de estados.
6.3. Outras técnicas de projeto no controle moderno: LQG, LTR, H2 e H∞.

O certificado emitido pela Unisa será conferido após a conclusão de, ao menos, 75% da carga horária do curso.   

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