Neste curso você aprenderá a obter a resposta em frequência de um sistema Linear e Invariante no Tempo (LIT) e a usá-la para projetar controladores que atinjam requisitos de reposta transitória e em regime estacionário. Você aprenderá a obter o diagrama de Bode a partir de dados de amplitude e fase de entradas e saídas senoidais. Também será capaz de esboçar o diagrama de Bode de um sistema dada a sua função de transferência. Outrossim, será capaz de representar a resposta em frequência na carta de Nichols-Black.
A fim de se determinar a estabilidade do sistema, você aprenderá a aplicar o critério de Nyquist, que faz uso da resposta em frequência em malha aberta e permite determinar se um sistema será estável em malha fechada.
Ao fim do curso, você será capaz de projetar controladores com dinâmica, isto é, com polos e zeros, portanto mais complexos do que um simples ganho de realimentação. Essa flexibilidade permitirá que você projete controladores para satisfazer simultaneamente requisitos de sobressinal e tempo de resposta que seriam impossíveis de atender com um simples ganho. Também poderá com isso alterar as características da resposta em regime estacionário, aumentando as constantes de erro sem alterar (muito) a resposta transitória.
Por fim, você aprenderá a projetar controladores do tipo PD, PI e PID, que estão entre os mais disseminados em aplicações de engenharia de controle.
Neste módulo você verá que a resposta de sistemas lineares e invariantes no tempo a uma uma entrada senoidal é também uma saída senoidal, com mesma frequência, decorrido certo tempo. Esse fato será usado para motivar a obtenção da resposta em frequência de um sistema, isto é, relacionar a amplitude e fase da senoide de saída com características do sistema linear e com a frequência das senoides. Em seguida, essa resposta será usada para projeto de sistemas de controle com um ganho proporcional de modo a atender requisitos de sobressinal.
涵盖的内容
11个视频1个作业
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11个视频•总计63分钟
Motivação do estudo de Controle Usando a Resposta em Frequência.•6分钟
Introdução.•3分钟
A resposta em frequência de sistemas LIT.•14分钟
Possibilidades de visualização da resposta em frequência, Diagrama de Bode.•4分钟
Relação entre o diagrama de Bode e a Função de Transferência.•4分钟
Diagrama de Bode de sistemas de 1ª ordem.•7分钟
Diagrama de Bode de sistemas de 2ª ordem com polos reais não-nulos.•5分钟
Diagrama de Bode de sistemas de 2ª ordem do tipo 1.•6分钟
Definição da margem de fase. Efeito do ajuste do ganho no diagrama de Bode.•6分钟
Relação da margem de fase em malha aberta com o sobressinal da resposta em malha fechada.•4分钟
Projetando o ganho de controle proporcional com a margem de fase para satisfazer requisito de sobressinal.•4分钟
1个作业•总计30分钟
Prova do módulo 1•30分钟
Carta de Nichols-Black. Especificação de desempenho no domínio da frequência.
第 2 单元•小时 后完成
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Você aprenderá a representar a resposta em frequência graficamente de outra maneira: a carta de Nichols-Black. Você será capaz de relacionar a amplitude do pico de ressonância da resposta em frequência de malha com o fator de amortecimento do sistema em malha fechada. Também será capaz de relacionar a frequência de cruzamento de 0 dB em malha aberta com a frequência natural em malha fechada. Assim, poderá projetar controladores proporcionais para atingir sobressinal desejado ou tempo de resposta requerido, apenas a partir da resposta em frequência de malha aberta do sistema.
涵盖的内容
8个视频1个作业
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8个视频•总计35分钟
Bode de Sistemas de 2ª ordem subamortecidos.•4分钟
Bode de malha aberta x Bode de malha fechada: cálculo ponto a ponto?•5分钟
A carta de Nichols-Black•4分钟
O cruzamento de 0dB e a PM na Carta de Nichols-Black: efeito do ajuste de ganho.•3分钟
Bode e Nichols-Black de 2ª ordem, visualizando a relação entre Margem de Fase em MA e o pico de ressonância em MF e entre ωc em MA e ωn em MF.•5分钟
Nichols-Black/Bode de 2ª e 3ª ordem. Estender relações entre ωc e ωn e entre ξ e PM de sistema de 2ª ordem do Tipo 1 para qualquer sistema.•6分钟
Projeto de sistema de 3a ordem com requisitos de sobressinal e ganho proporcional. Estimar ωn a partir de ωc.•3分钟
Projeto de sistema com requisitos de ωn e ganho proporcional. Estimar sobressinal a partir de PM.•4分钟
1个作业•总计30分钟
Prova do módulo 2•30分钟
Diagrama de Nyquist. Atraso.
第 3 单元•小时 后完成
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Você aprenderá a representar a resposta em frequência na forma polar e a usar essa representação para avaliar a estabilidade do sistema em malha fechada. Para isso, usará o chamado critério de Nyquist, que permite que você determine quantos polos de malha fechada o sistema terá no semiplano direito. Você também aprenderá a computar o efeito do retardo de tempo na resposta em frequência do sistema e a estimar os efeitos que isso terá na resposta temporal.
涵盖的内容
9个视频1个作业
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9个视频•总计43分钟
O diagrama de Nyquist (resposta em frequência em coordenadas polares).•4分钟
O princípio do argumento.•4分钟
O contorno de Nyquist e o critério de Nyquist.•5分钟
Análise de Nyquist usando o diagrama obtido a partir do diagrama de Bode.•4分钟
Esboço do diagrama de Nyquist a partir da Função de Transferência.•9分钟
A margem de ganho no Diagrama de Nyquist.•4分钟
O atraso de transporte, modelagem do atraso usando a função de transferência.•5分钟
Efeito do atraso no diagrama de Bode e no desempenho em malha fechada.•5分钟
A margem de fase e o efeito do atraso no diagrama de Nyquist.•3分钟
1个作业•总计4分钟
Prova do módulo 3.•4分钟
Projeto de controladores no domínio da frequência.
第 4 单元•小时 后完成
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Neste módulo você aprenderá a projetar controladores mais complexos, envolvendo zero e polo, de maneira a poder manipular tanto a margem de fase quanto a frequência de cruzamento de 0 dB, sendo capaz de atender requisitos de sobressinal e de tempo de resposta. Também será capaz de alterar o ganho em baixas frequências, mudando as constantes de erro do sistema, sendo capaz de atender requisitos em regime estacionário, sem comprometer a resposta transitória do sistema.
涵盖的内容
9个视频1个作业
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9个视频•总计41分钟
Efeito de acrescentar um zero no diagrama de Bode.•5分钟
Efeito de acrescentar um polo no diagrama de Bode.•4分钟
Efeito de acrescentar um zero e depois um polo no diagrama de Bode.•4分钟
Fórmulas do avanço de fase.•5分钟
Ajustando ωc e PM com um compensador de avanço de fase.•5分钟
Exemplo de projeto de avanço de fase.•4分钟
Ajustando a constante de erro sem alterar (muito) ωc e a PM.•6分钟
Projeto de avanço e atraso, compensando o efeito do atraso.•5分钟
Visualizando o efeito do avanço e do atraso na carta de Nichols-Black.•3分钟
1个作业•总计30分钟
Prova do módulo 4.•30分钟
Controladores PD, PI e PID no domínio da frequência.
第 5 单元•小时 后完成
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Após esse último módulo, você estará familiarizado com o projeto dos controladores mais comuns no dia-a-dia do engenheiro: PI, PD e PID. Será capaz de determinar qual deles é necessário para atender os requisitos de desempenho desejados e a projetá-los de acordo. Concluindo, ao término do curso você será capaz de projetar controladores dinâmicos para atender requisitos de sobressinal, tempo de resposta e erro em regime estacionário.
涵盖的内容
7个视频2个作业
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7个视频•总计30分钟
Última semana, resumo do que foi e do que será visto.•2分钟
O controlador PD no domínio da frequência.•9分钟
Uma consequência ruim do PD: sinais com variação abrupta.•6分钟
O controlador PI no domínio da frequência.•3分钟
O controlador PID no domínio da frequência.•6分钟
Visualizando o efeito do PD, do PI e do PID na carta de Nichols-Black.•2分钟
Criado em 1950, o ITA é o instituto de ensino superior do Comando da Aeronáutica (COMAER), localizado no Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA). Mantém cursos de graduação em engenharia (Aeronáutica, Civil-Aeronáutica, Eletrônica, Mecânica-Aeronáutica, Engenharia de Computação, Aeroespacial), especialização, extensão e pós-graduação stricto sensu (Mestrado, Mestrado Profissionalizante e Doutorado).
Excelente curso, muito útil para em sistemas industrias.
M
MS
4·
已于 Jan 31, 2019审阅
Excelente conteúdo! Porém a apresentação é um pouco mecânica. Nada que atrapalhe o aprendizado, mas uma apresentação mais dinâmica prende mais a atenção. Recomendarei este curso! Parabéns por tudo!
W
WS
5·
已于 Oct 14, 2017审阅
Ótimo Curso , no entanto é necessário uma compreensão prévia de sistemas de controle
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Yes. In select learning programs, you can apply for financial aid or a scholarship if you can’t afford the enrollment fee. If fin aid or scholarship is available for your learning program selection, you’ll find a link to apply on the description page.