Sinais e Sistemas

Apresentação

Esta unidade curricular tem por objectivo dotar o Estudante de um conjunto de conhecimentos que lhe permitam analisar sistemas dinâmicos (contínuos, SISO, lineares e invariantes no tempo).

Utilizando conhecimentos já adquiridos noutras unidades curriculares sobre transformada de Laplace, leis do movimento, leis de análise de circuitos elétricos, termodinâmica e hidraúlica, o Estudante vai estudar o comportamento (temporal e nas frequências) de sistemas físicos de diferentes naturezas e definir medidas para alterar esse comportamento.

Curso

Ciências de Engenharia Aeroespacial

Grau|Semestres|ECTS

| Semestral | 5

Ano | Tipo de unidade curricular | Lingua

3 |Obrigatório |Português

Código

ULP1393-7339

Disciplinas complementares recomendadas

Análise de Circuitos

Cálculo III

Mecânica Aplicada

Mecânica de Fluidos

Estágio profissional

Não

Conteúdos Programáticos

0. Revisões sobre Transformada de Laplace. 

1. Noções de Sinais e de Sistemas.

2. Construção e manipulação de diagramas de blocos: Álgebra dos diagramas de blocos; Obtenção da função de transferência de sistemas em malha fechada; 

3. Modelação de sistemas dinâmicos: Sistemas eléctricos; Sistemas mecânicos de translação; Sistemas mecânicos de rotação; Sistemas hidráulicos; Sistemas térmicos.

4. Análise de sistemas no domínio dos tempos: Estudo do regime transitório e do regime permanente; Análise de sistemas de 1ª ordem; Análise de sistemas de 2ª ordem;

5. Critério de Estabilidade de Routh-Hurwitz.

6. Análise de sistemas no domínio das frequências: Método do Lugar Geométrico de Raízes; 

7. Análise da estabilidade; Resposta em frequência de sistemas; Traçados de Bode.

8. Controladores PID.

Objetivos

A disciplina de Sinais e Sistemas pretende dotar os estudantes das competências necessárias para que sejam capaz de modelizar matematicamente um sistema físico, estudar o seu comportamento no tempo e nas frequências e definir sistemas de controlo capazes de melhorar esse comportamento.

Para além destas competências técnicas o aluno deverá ser igualmente capaz de utilizar o MATLAB/OCTAVE para analisar sistemas lineares.

Metodologias de ensino e avaliação

A unidade curricular é lecionada através de aulas teórico-práticas com teoria seguida de resolução de problemas e de apoio do MATLAB/OCTAVE.

A avaliação é contínua e composta por 4 momentos de avaliação. Serão realizados 3 mini-testes durante as aulas e será realizado um trabalho com utilização do MATLAB/OCTAVE (extra-aulas) que resultará na entrega de um relatório e numa apresentação presencial que corresponde ao último elemento de avaliação.

Cada componente vale 25% da nota final.

O exame de recurso é composto por uma prova escrita que corresponde a 100% da nota final.

O exame de época especial é composto por uma prova escrita que corresponde a 100% da nota final.

Práticas de Inovação Pedagógica: Será disponibilizado ao Estudante um guião semanal com a indicação da matéria que é abordada nessa semana, com indicação dos objetivos a serem atingidos com cada exercício e simulação propostos assim como indicação de material de estudo necessário para essas atividades.

Bibliografia principal

• Ogata, K. (2009). Modern control engineering. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall.
• Franklin, G. F., Powell, J. D., & Emami-Naeini, A. (2014). Feedback control of dynamic systems. Prentice Hall Press.

Horário de Atendimento