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Disciplina

Controlo Óptimo

Área

Área Científica de Controlo, Automação e Informática Industrial > Controlo, Automação e Robótica

Activa nos planos curriculares

MEMec 2021 > MEMec 2021 > 2º Ciclo > Área Principal > Áreas de Especialização > Área de Especialização em Sistemas > Controlo Óptimo

MEMec 2006 > MEMec 2006 > 2º Ciclo > Áreas de Especialização > Sistemas > Controlo Óptimo

Nível

Avaliação por testes e/ou exame final e trabalho laboratorial.

Tipo

Não Estruturante

Regime

Semestral

Carga Horária

1º Semestre

Aula Teórica (T): 3.0 h/semana

Aula de Problemas (PB): 1.0 h/semana

Aula de Laboratório (PL): 0.5 h/semana

Trabalho Autónomo: 105.0 h/semestre

Créditos ECTS:

Objectivos

A disciplina introduz os conceitos base associados à representação por modelos de estado e ao controlo de estado do sistema, incluindo o controlo óptimo. No final do curso os alunos terão a capacidade de analisar e sintetizar sistemas de controlo em espaço de estados, nos domínios do tempo contínuo e discreto, entender as propriedades deste tipo de representação e sintetizar observadores de estado. Durante o curso são utilizadas ferramentas computacionais (Matlab/Simulink) para analisar e sintetizar sistemas de controlo baseados em espaços de estados.

Programa

1 – REPRESENTAÇÃO EM ESPAÇO DE ESTADOS: introdução, modelação de sistemas contínuos e discretos no tempo; equação de estado; solução da equação de estado; matriz de transição; realizações de estado; relações com a função de transferência; controlabilidade e observabilidade; realizações mínimas; interpretação em termos de pólos e zeros; formas canónicas; cancelamento de pólos e zeros; identificação em sub-espaço de modelos de estados lineares.2 – MÉTODOS DE SÍNTESE EM ESPAÇO DE ESTADOS: controlo por realimentação de estado; colocação de pólos por realimentação linear de estado; realimentação de estado com acção integral; observadores de estado; combinação de observadores e realimentação de estado; interpretação do princípio de modelo interno na óptica do modelo de estado.3 – TEORIA DE ESTABILIDADE DE LYAPUNOV: modelos de estado não lineares; definição geral de estabilidade; linearização e estabilização local (1º método de Lyapunov); método directo de Lyapunov (2º método); método dos conjuntos invariantes; estabilidade no sentido de Lyapunov.4 – CONTROLO ÓPTIMO: formulação do problema; controlo óptimo linear e não linear; controlo sub-óptimo; o princípio de Pontryagin para problemas de tempo terminal fixo e sem restrições no estado terminal; problemas com restrições no estado terminal; o regulador linear quadrático; seguimento óptimo; controlo óptimo de sistemas tipo entrada/saída.5 – INTRODUÇÃO AO CONTROLO PREDITIVO: definição; modelo de predição; função objectivo; lei de controlo; algoritmos de controlo preditivo baseado em modelo.6 – TRABALHO LABORATORIAL