APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA

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1 INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AERONÁUTICA CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA-AERONÁUTICA MPS-43: SISTEMAS DE CONTROLE APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA Prof. Davi Antônio dos Santos Departamento de Mecatrônica Março/2015 São José dos Campos

2 MPS-43: Sistemas de Controle 2 Sumário 1. Professores 2. Objetivos da Disciplina 3. Ementa 4. Bibliografia 5. Conteúdo Programático 6. Laboratório 7. Avaliação

3 MPS-43: Sistemas de Controle 3 Professores Teoria: Prof. Davi Antônio dos Santos davists@ita.br Sala: 1324 Ramal: 5867 Prática: Ten. Joana D arc Costa joana@ita.br Sala: - Ramal: -

4 MPS-43: Sistemas de Controle 4 Objetivos da Disciplina Ensinar a Analisar os comportamentos dinâmico e estático de sistemas de controle Projetar sistemas de controle com os comportamentos dinâmico e estático desejados levando em conta Sistemas lineares e invariantes no tempo (LIT) Métodos de tempo contínuo Ao final, veremos ainda Como implementar digitalmente leis de controle contínuas no tempo

5 MPS-43: Sistemas de Controle 5 Ementa Sistemas com realimentação: histórico, conceitos introdutórios, exemplificações e características. Desempenho e estabilidade em regime transitório e em estado estacionário. Introdução ao controle de processos industriais: ações básicas de controle e controladores. Métodos de análise e projeto de sistema de controle: lugar geométrico das raízes e resposta em freqüência. Projeto de compensadores no domínio do tempo e no domínio da freqüência. Introdução ao projeto de controladores no espaço de estado: realimentação de estado, realimentação com observadores de estado e realimentação de saída. Introdução ao controle por computador. Análise e projeto de sistemas amostrados no plano-z. (Retirado do Catálogo da Graduação de 2013)

6 MPS-43: Sistemas de Controle 6 Bibliografia KUO, B. C.; GOLNARAGHI, F. Automatic Control Systems. 8.ed. New Jersey: John Wiley & Sons, OGATA, K. Engenharia de Controle Moderno. 3.ed. Rio de Janeiro: LTC, FRANKLIN, G. F.; POWELL, J. D.; EMAMI-NAEINI, A. Feedback Control of Dynamic Systems. 2. ed. Reading, MA: Addison-Wesley, ASTROM, K.J.; MURRAY, R.M. Feedback Systems. New Jersey: Princeton University Press, http: // MPS43/ MurrayAstrom.pdf

7 MPS-43: Sistemas de Controle 7 Conteúdo Programático Primeiro mês: 1. Introdução 2. Revisão de Fundamentos 3. Modelagem de Sistemas Dinâmicos 4. Estabilidade de Sistemas LIT 5. Análise de Desempenho no Domínio do Tempo Segundo mês: 6. Projeto de Sistemas de Controle Usando Métodos Empíricos 7. Método do Lugar Geométrico das Raízes 8. Projeto de Sistemas de Controle Usando o Método do LGR

8 MPS-43: Sistemas de Controle 8 Conteúdo Programático (cont.) Terceiro mês: 9. Métodos de Resposta em Frequência 10. Projeto de Sistemas de Controle Usando Métodos de Resposta em Frequência Quarto mês: 11. Análise de Sistemas LIT no Espaço de Estados 12. Projeto de Sistemas de Controle no Espaço de Estados 13. Implementação Digital de Leis de Controle

9 MPS-43: Sistemas de Controle 9 Laboratório Servomecanismo didático: ECP Posição angular

10 MPS-43: Sistemas de Controle 10 Laboratório Lab 1: Modelagem Dinâmica e Resposta Transitória de um Servomecanismo de Posição Angular Objetivos: 1. Obter um modelo dinâmico para o servomecanismo da ECP 2. Estudar as respostas temporais transitória e em regime do servomecanismo da ECP

11 MPS-43: Sistemas de Controle 11 Laboratório Lab 2: Projeto de um Compensador Utilizando LGR Objetivos: 1. Projetar um compensador tipo cascata PD para o servo da ECP utilizando o método baseado em Lugar Geométrico das Raízes 2. Verificar o desempenho do sistema de controle projetado utilizando simulação e experimento

12 MPS-43: Sistemas de Controle 12 Laboratório Lab 3: Projeto de um Compensador Utilizando a Abordagem do Domínio da Frequência Objetivos: 1. Projetar um compensador cascata LEAD (avançador de fase) para o servo da ECP utilizando o método baseado em diagrama de Bode 2. Verificar o desempenho do sistema de controle projetado utilizando simulação e experimento

13 MPS-43: Sistemas de Controle 13 Laboratório Lab 4: Projeto de um Sistema de Controle Utilizando a Abordagem de Espaço de Estados Objetivos: 1. Projetar um sistema de controle por retroação de estados utilizando a técnica de alocação de pólos 2. Projetar um observador de estados por alocação de pólos (observador de Luemberger) 3. Verificar o desempenho do sistema de controle projetado utilizando simulação e experimento

14 MPS-43: Sistemas de Controle 14 Avaliação Nota 1: Prova 1: 70 % Lab 1 + Lab 2: 20 % Exercícios: 10 % Testes: 5 % (extra) Nota 2: Prova 2: 70 % Lab 3 + Lab 4: 20 % Exercícios: 10 % Testes: 5 % (extra) Exame: Prova 3: 100 %