EA721 - Princípios de Controle e Servomecanismo
Informações
Gerais
Horas Semanais 4 Sala
FE-22 Créditos
4 Turma
U Seg: 19-23
Obs.: Para aprovação, é necessário ter média final (após exame) maior ou igual a 5,0 (cinco) e frequência mínima nunca inferior a 75%.
Acompanhe
aqui sua frequência.
Professora: Cecília de Freitas Morais
Sala 226 Tel.
3521-3760 e-mail: cfmorais@unicamp.br
Auxiliar didático (PED): Artur Cesar da Silva
Tel. 3521-3849 e-mail: a298980@dac.unicamp.br
Plantão de dúvidas:
Sala LE16
Terça:18-19 Quinta:18-19
Secretária DSE: Cynthia Correia Mendes
Sala 215-A Tel.
3521-3708 e-mail: cynthia1@unicamp.br
Número Total de Aulas: 36
Livro Texto: Controle Automático,
Castrucci, Bittar e Sales, Editora LTC, 2018, 2a. edição, ISBN: 9788521635499.
Ementa
- Propriedades e conceitos básicos do controle de sistemas dinâmicos em malha fechada.
- Projeto de controladores utilizando lugar das raízes.
- Projeto de controladores utilizando resposta em frequência.
- Projeto de controladores utilizando representação de estados.
Calendário
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Mês
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Dias Letivos
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| Fevereiro |
23 (1a e 2a);
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| Março |
2 (3a e 4a), 9 (5a e 6a); 16 (7a e 8a); 23 (9a e 10a); 30 (11a e 12a),
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| Abril |
6 (13a e 14a); 13 (15a e 16a); 27 (17a e 18a);
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| Maio |
4 (19a e 20a); 11 (21a e 22a); 18 (23a e 24a), 25 (25a e 26a);
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| Junho |
1 (27a e 28a); 8 (29a e 30a); 15 (31a e 32a), 22 (33a e 34a); 29 (35a e 36a);
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| Julho |
13 (Exame),
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Avaliação
O processo de avaliação é constituído por
- média dos exercícios/projetos computacionais propostos durante as aulas (ME)
- e duas provas escritas (P1 e P2) realizadas em dias a serem combinados com os alunos (a priori são sugeridas as datas destacadas em negrito na tabela).
A média (
M) do aluno corresponderá a uma média ponderada desses instrumentos de avaliação, calculada como segue:
M =(4P1 + 4P2 + 2ME)/10.
- Se M < 2,0 ou frequência inferior a 75%, o aluno será considerado reprovado com Média Final MF = M.
- Se M ≥ 6,0 e frequência superior ou igual a 75%, o aluno será considerado aprovado com Média Final MF = M.
- Caso contrário, o aluno com 2,0 ≤ M < 6,0 e frequência superior ou igual a 75% poderá fazer o Exame (E). Neste caso, se E ≥ 5,0, a Média Final é MF = (M+E)/2.
- Se MF ≥ 5,0 o aluno está aprovado e se MF < 5,0 o aluno está reprovado.
Provas
Observações
- Não é permitido o uso de telefone celular em sala de aula.
- O exame substitui uma das provas (ausência justificada).
- Nas provas e no exame não é permitido o uso de aparelhos eletrônicos (tablets, computadores, celulares, calculadoras, etc.).
- As provas e o exame são individuais, em sala de aula. As questões são baseadas nos exercícios feitos em sala, nos exercícios propostos no final de cada capítulo do livro texto.
- CLÁUSULA DE HONESTIDADE E LISURA ACADÊMICA
Como estabelecido pela
Instrução Normativa CCG nº 02/2025, emitida pela Pró-Reitoria de Graduação da Unicamp, todas as atividades relacionadas à disciplina devem ser realizadas em conformidade com as orientações fornecidas pelo docente e com o devido rigor ético.
Material Didático
Slides
Obs.: Os tópicos listados a seguir correspondem
a capítulos
do livro
Controle Automático,
Castrucci, Bittar e Sales, Editora LTC, 2018, 2a. edição, ISBN: 9788521635499.
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Apresentação do Curso: Ementa, Conteúdo Programático, Metodologia, Critério de Avaliação, Bibliografia.
Parte 1
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Parte 1.1: Introdução: (Capítulo 1 do Livro texto): Conceitos gerais, Sistemas dinâmicos e problemas de controle; Realimentação, História de controle, Modelos matemáticos.
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Parte 1.2: Revisão de Análise Linear: (Capítulo 2 do Livro texto):
Revisão de Sinais, Sistemas LTI, Modelos para tempo contínuo, Transformada de Laplace e suas propriedades,
Função de Transferência, Resolução de Eq. Diferenciais por Laplace, Diagrama de Blocos.
Resumo da Parte 1.2
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Parte 1.3: Análise no Domínio do tempo: (Capítulo 3 do Livro texto): BIBO Estabilidade e Critério de Routh; Resposta ao Impulso, Degrau e Rampa; Características das Respostas Transitórias; Erro Estacionário ou em Regime Permanente.
Parte 2
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Parte 2.1: Revisão de Lugar das Raízes: (Capítulo 4 do Livro texto): Condição de módulo e condição de fase, regras para traçar o lugar das raízes.
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Parte 2.2: Compensação por meio do Lugar das Raízes: (Capítulo 4 do Livro texto): Compensação por avanço de fase (phase lead), Compensação por atraso de fase (phase lag), Compensação por avanço e atraso de fase (lead-lag).
Parte 3
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Parte 3.1: Revisão de Diagrama de Bode e Identificação Experimental de Funções de transferência: (Capítulo 5 do Livro texto): Diagrama assintótico de Bode de Módulo e Fase, Obtenção da função de transferência a partir da resposta em frequência, Sistema de Fase Mínima e Fase Não-Mínima.
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Parte 3.2: Diagramas e Critério de Estabilidade de Nyquist: (Capítulo 5 do Livro texto): Diagramas de Nyquist, Princípio do Argumento de Cauchy, Critério de Estabilidade de Nyquist.
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Parte 3.3: Margens de Estabilidade: (Capítulo 5 do Livro texto): Margem de Ganho, Margem de Fase, Banda Passante e Frequência de Corte.
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Parte 3.4: Compensação por meio da Resposta em Frequência: (Capítulo 5 do Livro texto): Compensação por avanço de fase (phase lead), Compensação por atraso de fase (phase lag), Compensação por avanço e atraso de fase (lead-lag).
Parte 4
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Parte 4.1: Controladores PID: (Capítulo 6 do Livro texto): Introdução ao controle PID e sua função de transferência, efeito temporal e resposta em frequência de suas parcelas.
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Parte 4.2: Aspectos de implementação dos controladores PID : (Capítulo 6 do Livro texto): Implementação do termos derivador e sem derivada do erro, implementação digital e analógica.
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Parte 4.3: Parte 4.3: Controle de processos via PID: (Capítulo 7 do Livro texto): Métodos Ziegler Nichols e SIMC para projeto de PID.
Parte 5
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Parte 5.1: Sistemas de Tempo Discreto: (Capítulo 10 do Livro texto): Revisão de transformada Z e suas propriedades;
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Parte 5.2: Sistemas de Tempo Discreto: (Capítulo 10 do Livro texto): Revisão de função de transferência, resposta impulsiva e transformada Z inversa.
Parte 6
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Parte 6.1: Sistemas de Controle Digital: (Capítulo 11 do Livro texto): Introdução, Conversor A/D e D/A, Análise Frequencial da Amostragem e da Recuperação, Filtro Ideal e Segurador de Ordem Zero;
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Parte 6.2: Sistemas de Controle Digital: (Capítulo 11 do Livro texto): Mapeamento do plano s em z, subsistema DA + processo + AD, Análise da malha fechada, Estabilidade (critérios de Routh e Jury).
Parte 7
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Parte 7.1: Projeto de Controladores Digitais: (Capítulo 12 do Livro texto): Introdução e Aproximações de tempo discreto (Retangular para a frente, Retangular para trás, bilinear ou Tustin com ou sem compensação, mapeamento polo-zero);
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Parte 7.2: Projeto de Controladores Digitais: (Capítulo 12 do Livro texto): Projeto de controlador discreto a partir do controlador contínuo
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Parte 7.3: Projeto de Controladores Digitais: (Capítulo 12 do Livro texto): Projeto de controlador no plano z;
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Parte 7.4: Projeto de Controladores Digitais: (Capítulo 12 do Livro texto): Controlador PID discreto.
Bibliografia
- Plínio de Lauro Castrucci, Anselmo Bittar, Roberto Moura Sales. Controle automático, 2. ed. Rio de Janeiro : LTC, 2018. ISBN 978-8-5216-3561-1
- FRANKLIN,G.F.; POWELL,J.D.; EMAMI-NAEINI,A. Feedback Control of Dynamic Systems. Addison Wesley Pub. Company. USA, 1991.
- OGATA,K. Modern Control Engineering. 3rd Edition, Printice-Hall, 1997.
- José C. Geromel e Rubens H. Korogui, ``Controle Linear de Sistemas Dinâmicos : Teoria, Ensaios Práticos e Exercícios´´, ISBN - 978-85-212-0590-6, 363 páginas, Editora Edgard Blucher Ltda, 2011.
- NISE, Norman S. "Engenharia de Sistemas de Controle". 3a Edição LTC, 2002;
- DORF, Richard C. "Sistemas de controle modernos". Rio de Janeiro: LTC, 2009.