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Disciplina

Sinais e Sistemas Mecatrónicos

Área

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

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Nível

Avaliação por exame escrito (50%), e por quatro (4) trabalhos laboratoriais (50%). Nota mínima de 9,5 nas duas componentes.

Tipo

Não Estruturante

Regime

Semestral

Carga Horária

1º Semestre

Aula Teórica (T): 3.0 h/semana

Aula de Laboratório (PL): 1.0 h/semana

Trabalho Autónomo: 112.0 h/semestre

Créditos ECTS:

Objectivos

Formação teórica e laboratorial na área de modelação e análise do comportamento no tempo e na frequência de sistemas dinâmicos, representados no tempo contínuo.

Programa

Sinais analógicos. Sistemas estáticos, dinâmicos e determinísticos. Transformadas de Laplace e Fourier. Representação de sistemas SISO em função de transferência. Modelação de sistemas dinâmicos como conversores de energia: fluxo, potencial, acumuladores, dissipadores. Aplicação a sistemas mecânicos, elétricos, fluídicos e térmicos: analogias entre sistemas. Álgebra de diagramas de blocos. Análise de sistemas dinâmicos de primeira ordem, segunda ordem, com zeros, ordem superior, de fase não-mínima, estáveis e instáveis, e redução de sistemas. Critério de estabilidade de Routh-Hurwitz. Respostas no tempo: impulso, degrau, rampa. Respostas em frequência: diagramas de Bode e polares. Sensores de posição, velocidade, aceleração, proximidade, força, binário, escoamento, nível, temperatura. Atuadores num anel de controlo: servomotores e atuadores pneumáticos. Linearização e ponto de funcionamento. Cadeia de atuação e cadeia de medida. Conversão AD/DA. Filtros e condicionamento de sinal.

Metodologia de avaliação

Avaliação por exame escrito (50%), e por quatro (4) trabalhos laboratoriais (50%). Nota mínima de 9,5 nas duas componentes.

Pré-requisitos

Aprovação em Cálculo Diferencial e Integral III e Eletromagnetismo e Ótica, ou UCs equivalentes.

Componente Laboratorial

Circuitos com AmpOps: inversor, não-inversor, comparador, somador, subtrator, conversores AD e DA, filtros passa-alto e passa-baixo de primeira e segunda ordem. Repostas no tempo e em frequência de sistemas passivos RC e RLC. Aplicação a condicionamento e filtragem de sinal.

Princípios Éticos

Todos os membros do grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação, todo o aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa Avaliação oral, todo aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.

Componente de Programação e Computação

Programação em Matlab / Octave / SciLab: utilização de funções; utilização de um IDE.

Componente de Competências Transversais

Pensamento crítico e inovador (abordagem à resolução de problemas de projeto e condicionamento de sinal): 50% de cada componente. Competências interpessoais (trabalho em equipa): 25% da componente de laboratório. Literacia da informação (localizar e aceder a informação em catálogos e manuais de componentes): 25% de cada componente.