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ESTO004-17 – Instrumentação e Controle (Q2.2017-Noturno)

Objetivos

Apresentar princípios de medição de grandezas físicas, técnicas e equipamentos indicadores eletromecânicos e circuitos de instrumentação. Abordar a modelagem matemática, a análise de estabilidade e os princípios de controle automático de sistemas dinâmicos no domínio do tempo.

Horário e local

  • Quarta-feira 21-23h, sala A2-S301 e Sexta-feira 19-21h, sala A2-S308 ou Lab na sala O-L10 e A1-L002, São Bernardo do Campo.

Professores

 

Técnico

  • Luiz Ricardo Trajano da Silva (e-mail: luiz.ricardo@ufabc.edu.br)

 

Cronograma

Aula Dia Sala Assunto Referência
1 31/05 A2-S301 Apresentação [1] Cap. 1, Cap 2.3, [2] Cap.1, Cap 2.6
2 02/06 A2-S308 Classificação de sistemas e Introdução a modelagem (slides; notas de aula) [1] Cap. 3; [2] Cap. 2
3 07/06 A2-S301 Modelagem com equações diferenciais

(slides, notas de aula)

[1] Cap. 3, Cap 4, [2] Cap. 2
4 09/06 A1-L002 (turma A1) e O-L010 (turma A2) Aula Prática 01
5 14/06 A2-S301 Representação no espaço de estados

(slides, notas de aula)

  [1] Cap. 2.4, 2.5, Cap. 9

[2] Cap. 3

6 16/06 Feriado – Não haverá aula
7 21/06 A2-S301 Modos naturais (slides, notas de aula)  [1] Cap. 5, Cap. 9
7 23/06 O-L010 (turma A1) e A1-L002 (turma A2) Aula Prática 02  –
8 28/06 A2-S301 Resposta Forçada (slides, notas de aula)  [1] Cap. 5, Cap. 9
9 30/06 A1-L002 (turma A1) e O-L010 (turma A2) Aula Prática 03  –
10 05/07 A2-S301 Estabilidade (slides, notas de aula)  [1] Cap. 5.4,  [2] Cap. 6
11 07/07 O-L010 (turma A1) e A1-L002 (turma A2) Aula Prática 04  –
12 12/07 A2-S301 Prova 1 (Gabarito)
13 14/07 A2-S308 Características de instrumentos (slides)  [5] Cap. 1, [6] Cap. 1 e 2
14 19/07 A2-S301 Transdução de medidas e sensores (slides, notas de aula)  [5] Cap. 6, 8 a 13, [6] Cap. 7 a 9 e 16
15 21/07 A2-S308 Condicionamento de sinal (slides, notas de aula)  [5] Cap. 3, [7] Cap. 11
16 26/07 A2-S301 Controle em malha fechada (slides, notas de aula)  [1] Cap. 1 [2] Cap. 4
17 28/07 A2-S308 Controle PID (slides, notas de aula)
18 02/08 A2-S301 Requisitos de Projeto (slides, notas de aula)
19 04/08 A1-L002 (turma A1) e O-L010 (turma A2) Aula Prática 05
20 09/08 A2-S301 Conclusão (slides, notas de aula)
21 11/08 O-L010 (turma A1) e A1-L002 (turma A2) Aula Prática 06
22 16/08 A2-S301 Prova 2 (Gabarito)
23 18/08 A2-S308 Prova Substitutiva

Referências

  • [1] OGATA, K.; Engenharia de controle moderno, Prentice Hall, 4a Ed. (2003).
  • [2] DORF, R.C.; Sistemas de Controle Modernos, LTC, 12a Ed. (2013).
  • [3] HELFRICK, A.D.; COOPER, W.D. Instrumentação Eletrônica Moderna e Técnicas de Medição. Prentice Hall do Brasil, (1994).
  • [4] ALVES, J.L.L. Instrumentação, controle e automação de processo, Rio de Janeiro: LTC, (2005)
  • [5] BALBINOT, A.; BRUSSAMARELLO, V. J.; Instrumentação e Fundamentos de Medida, LTC, 1a edição, 2006., v. 1 e 2
  • [6] FRADEN, J., Handbook of modern sensors: physics, design and applications, Springer, 4a edição, 2010
  • [7] , TOCCI, R.J, Sistemas Digitais: Princípios e aplicações,  Prentice Hall, 10a Ed. (2010)

Aulas Práticas

A parte prática da disciplina será composta por seis laboratórios. Em três deles será desenvolvido um sistema de controle de posição de um motor de corrente contínua em malha fechada. Estas aulas serão na sala O-L10. Nestas aulas, os alunos deverão formar grupos de 4 a 5 pessoas para realizar as atividades propostas em sala de aula. Cada grupo deverá entregar um relatório com as atividades propostas no roteiro uma semana após a realização das práticas. As outras três serão na sala A1-L002, e os alunos aprenderão conceitos básicos dos softwares Labview e MATLAB. Nestas aulas, os alunos deverão formar duplas para realizar as atividades propostas em sala de aula. Cada dupla deverá entregar um relatório com as atividades propostas no roteiro uma semana após a realização das práticas . Todos os relatórios deverão ser enviados para renato.watanabe@ufabc.edu.br  até a data indicada na Tabela abaixo.

 

As datas de cada aula prática, bem como a sala para cada turma, estão na tabela abaixo:

 

Aula Prática Data Turma A1 Turma A2

Data de entrega do

relatório

1 09/jun Lab 1 na Sala A1-L002 Lab 2 na Sala O-L10 19/06/2017
2 23/jun Lab 2 na sala O-L10 Lab 1 na sala A1-L002 30/06/2017
3 30/jun Lab 3 na sala A1-L002 Lab 4 na sala O-L10

timer.vi

 19/07/2017
4 07/jul Lab 4 na sala O-L10

timer.vi

Lab 3 na sala A1-L002  19/07/2017
5 04/ago Lab 5 na sala A1-L002 Lab 6 na sala O-L10  19/08/2017
6 11/ago Lab 6 na sala O-L10 Lab 5 na sala A1-L002  19/08/2017
  • Lab 1: Introdução ao LabView
  • Lab 2: Curva de Calibração
  • Lab 3: Introdução à Modelagem com Matlab
  • Lab 4: Acionamento do motor
  • Lab 5: Introdução à Controle com Matlab
  • Lab 6: Controle em malha fechada do motor

 

Provas

Serão realizadas duas provas , nas datas contidas no Calendário. As provas terão duas horas de duração e serão feitas de forma individual. As provas conterão questões abordando todo o conteúdo da disciplina até a aula anterior à prova, incluindo as aulas práticas.  Cada aluno poderá levar para a prova uma folha A4 com anotações pessoais, frente e verso. As anotações contidas na folha trazida pelo aluno deverão ter sido escritas a mão e conter o seu nome. Não serão aceitas cópias ou impressões.

 

O aluno que desejar, poderá fazer a prova subsititutiva no dia marcado no calendário. A nota desta prova substituirá a nota mais baixa entre as notas da P1 e P2.

Avaliação de desempenho e critérios de aprovação

A nota final M será calculada da seguinte maneira:

Se a média das provas MP e a média dos laboratórios ML forem maiores ou iguais a 5, então:

M = 0,35*P1 + 0.35*P2 + 0,3*ML.

em que P1 é a nota da primeira prova, P2 é a nota da segunda prova e ML é a média de todos os laboratórios.

Se MP < 5 ou ML<5, então:

M = min(MP, ML)

A conversão para a escala de notas será de acordo com a tabela abaixo:

Média M Conceito
9≤M A
7,5≤M<9 B
6≤M<7,5 C
5≤M<6 D
M<5 F

 

Os alunos que obtiverem conceito final D ou F poderão requerer a realização de uma recuperação, garantido pela resolução  CONSEPE Nº 182 de 23 de outubro de 2014, a ser realizada em data a ser definida posteriormente.No caso de realização  da prova de recuperação, a nota final será calculada da seguinte maneira:

MF  = (M + MR)/2

em que MR é a nota da prova de recuperação. Neste caso, a conversão para conceitos será a mesma adotada
na tabela acima, utilizando a nota MF no lugar de M.

Notas

 

Turma A1

 

L01 L02 L03 L04 L05 L06 P1 P2
11096512 1.50 7.00 10.00 10.00 2.70 5.00
21013511 7.80 7.00 5.10 10.00 5.85 4.20
11052411 0.00 8.00 3.50 10.00 0.50 0.00
11006513 10.00 9.00 9.70 10.00 4.60 6.30
11102013 9.50 10.00 8.50 10.00 4.70 6.20
21047312 0.00 10.00 8.00 10.00 4.60 6.30
11123508 8.80 4.00 10.00 10.00 3.70 2.50
11054513 7.20 4.00 10.00 10.00 8.00 5.70
11006311 9.00 10.00 6.80 10.00 3.00 4.70
21042414 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
21011712 0.00 10.00 8.00 10.00 4.95 6.60
11068111 8.80 4.00 10.00 10.00 2.90 0.00
21057213 10.00 10.00 6.80 10.00 5.65 8.90
11080715 10.00 10.00 10.00 10.00 6.80 6.20
11020815 10.00 8.00 6.20 10.00 5.75 5.90
11042213 9.50 10.00 8.50 10.00 6.35 4.70
21021910 5.50 9.00 10.00 10.00 6.60 7.20
11036212 1.50 7.00 10.00 10.00 4.10 4.60
11046812 5.50 9.00 10.00 10.00 6.80 8.90
11012510 10.00 7.00 9.70 10.00 5.30 2.20
21055312 7.80 7.00 5.10 10.00 5.55 5.50
11008315 3.00 8.00 0.00 0.00 0.00 0.00
11019113 8.00 4.00 10.00 10.00 6.80 2.50
11023613 8.00 4.00 10.00 10.00 8.55 5.50
11103013 7.30 8.00 6.80 10.00 5.95 6.00
11011211 3.00 9.00 8.30 10.00 3.00 2.50
11032815 0.00 8.00 6.20 10.00 6.20 7.10
11026013 10.00 10.00 10.00 10.00 6.65 7.80
21046612 5.50 9.00 10.00 10.00 7.35 7.40

Turma A2

L01 L02 L03 L04 L05 L06 P1 P2
21028312 6.00 7.50 6.00 10.00 7.70 8.95
21004914 8.00 8.50 9.70 10.00 9.05 7.80
11132511 10.00 7.50 8.30 10.00 5.90 7.60
11083714 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
11120411 6.00 0.00 9.10 10.00 6.60 0.80
11101013 10.00 8.50 10.00 10.00 8.95 9.00
11066412 10.00 7.50 8.00 10.00 9.55 9.00
11100813 9.50 9.00 8.50 10.00 5.85 5.20
11128311 10.00 8.50 10.00 10.00 6.15 6.90
11098810 10.00 10.00 6.80 10.00 4.90 4.70
21031012 9.50 0.00 10.00 8.00 1.20 0.00
11056711 9.00 4.00 9.00 0.00 7.80 5.90
11119114 0.00 8.50 7.30 10.00 3.30 0.00
21014913 6.00 7.50 8.80 10.00 6.80 7.00
11089411 9.00 4.00 8.30 8.00 6.10 5.00
21002514 10.00 8.50 9.70 0.00 5.20 4.80
21089915 9.50 8.50 7.30 10.00 2.70 4.60
21041012 9.50 9.00 10.00 10.00 7.60 7.80
11068014 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
11130411 6.00 0.00 9.10 10.00 4.30 4.90
11129910 10.00 7.50 8.30 10.00 4.95 5.70
21034310 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
11098715 9.00 10.00 4.30 10.00 4.90 3.00
11108113 10.00 7.50 8.00 10.00 6.80 6.20
21036913 6.00 4.00 8.80 8.00 8.10 8.30
21083713 10.00 9.00 10.00 10.00 8.15 8.10
21060614 8.00 8.50 9.70 10.00 3.00 0.10
21037312 9.00 0.00 6.00 10.00 4.50 4.60
11065113 10.00 9.00 10.00 10.00 5.70 3.80
11051313 6.00 4.00 10.00 8.00 3.75 4.00

 

 

 

 

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