Disciplina detalhes

Conhecimentos de Base Recomendados

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Objetivos

Pretende-se que os estudantes sejam capazes de:

• Compreender as diferenças entre os sistemas em anel aberto e fechado e de identificar os vários componentes que podem constituir uma cadeia de controlo.


• Analisar e caracterizar sistemas, com base na sua resposta no tempo e na frequência.


• Compreender as noções de estabilidade absoluta/relativa.


• Compreender as ações básicas de controlo Proporcional (P), Integral (I) e Derivativa (D) e a sua influência no desempenho e estabilidade de uma cadeia de controlo.


• Analisar sistemas e dimensionar controladores, utilizando o Root-Locus, as regras de sintonia de controladores PID e as estratégias de controlo antecipativo, controlo de razão, controlo em cascata e de Controlo do Modelo Interno (IMC) e de controlo multivariável.


• Saber usar o programa Matlab/Simulink para analisar e dimensionar sistemas de controlo.

Métodos de Ensino

Nas aulas os conceitos fundamentais são lecionados por exposição, utilizando meios audiovisuais,sendo resolvidos alguns problemas ilustrativos, para estimular o raciocínio e o espírito crítico dos estudantes.
Nestas mesmas aulas os estudantes também resolvem individualmente e de forma autónoma exercícios propostos.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Revisão de modelação e representação de sistemas: equações diferenciais, função de transferência. Pólos e zeros. Diagramas de blocos. Modelação matemática de processos químicos.


2. Comportamento dinâmico de sistemas: resposta temporal de sistemas de 1.ª e 2.ª ordem. Pólos dominantes. Atrasos. Erro em regime estacionário.


3. Introdução aos sistemas de controlo: constituintes, o processo, os medidores, transmissores e transdutores, controlador, elemento final de controlo.


4. Estabilidade: Noção de estabilidade. Estabilidade absoluta e relativa.


5. Diagrama do Lugar Geométrico das Raízes (Root-Locus).


6. Resposta no domínio da frequência.


7. Controladores PID: As ações básicas de controlo: Proporcional (P), Integral (I) e Derivativa (D). O controlador PID.


8. Outros tipos de configuração de controlo.


9. Controlo Multivariável: Emparelhamentos de variáveis manipuladas e controladas em anéis múltiplos SISO em estado estacionário.

Demonstração de conteúdos

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Demonstração da metodologia

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Docente(s) responsável(eis)

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Métodos de Avaliação

Bibliografia

Carlos A. Smith; Automated Continuous Process Control, John Wiley & Sons, 2002
B.W. Bequette; Process Control - Modeling, Design and Simulation, Prentice Hall , 2003. ISBN: ISBN: 0-13-353640-8
Harold L. Wade; Basic and advanced regulatory control: system design and application, ISA—The Instrumentation, Systems, and Automation Society, 2nd Ed., 2004
Dale E. Seborg, Duncan A. Mellichamp, Thomas F. Edgar, Francis J. Doyle; Process Dynamic and Control, John Wiley & Sons, 2010. ISBN: ISBN: 0470128674