GAT125 (Online) - Laboratório Integrador

Critério de avaliação

Ler o arquivo anexo: 'Instruções'. As atividades 1 e 2 listadas abaixo são individuais. A atividade 3 pode ser feita em dupla

1) 50 Exercícios Computacionais em Matlab: (25 pontos) - Entrega zip por e-mail até 14/02/2022

- Objetivo: revisão de controle em espaço de estados (contínuo e discreto) em Matlab

- Os exercícios estão no final das apostilas EC1, EC2, EC3 e EC4, em anexo

- Material de suporte, slides de NA-00 a NA-13. Os slides estão no anexo desta página

- Material de suporte: a Bibliografia listada abaixo pode ser encontrada https://br1lib.org, em especial as referências [01] e [02]

- Os códigos devem ser nomeados Ex1.m, Ex2.m, ..., Ex50.m

- Não repassar códigos. Irei rodar algoritmo de comparação estrutural e de estilo, inclusive contra códigos de semestres anteriores

2) Projeto Simulação (25 pontos) - Entrega relatório em PDF por e-mail até 04/04/2022

- Objetivo: avaliação de simulações de sistemas de controle

- Instruções no arquivo anexo: 'Instruções' (slide 6); e também imediatamente abaixo

- Procurar e baixar uma base de dados no 'Google Datasets' relativa a ensaio(s) para identificação de um sistema dinâmico. Exemplo: buscar 'dynamic system identification', 'step response', 'robot arm control', 'position control', 'flight control', ...

- Preparar os dados para serem carregados no toolbox Ident do Matlab, ou equivalente. Os dados são relativos à transitórios e estacionários em diferentes amplitudes obtidos do sistema dinâmico real em questão

- Obter um ou mais modelos (diferentes estruturas de função de transferência, ou modelo em espaço de estados) usando o Ident

- Projetar 3 controladores para atender certos critérios de desempenho escolhidos, imaginando a situação real. São critérios de desempenho: tempo de pico, overshoot, tempo de acomodação, estabilidade relativa, etc. São ferramentas Matlab possíveis para auxílio ao projeto: sisotool, rlocus, simulink; ou via script (funções lqr, place, ...)

- É importante em qualquer projeto simulado (especialmente se escolher usar 'PID auto-tuning' em 1 dos 3 projetos), observar/plotar o sinal de controle (u) a ser enviado para o atuador. Fisicamente há um valor máximo de u (relativo a quanto o atuador suporta). É preferível não usar 'auto-tuning'. Se escolher usar como um dos métodos de projeto, explicar o que está acontecendo por trás do botão.

- Comparar o desempenho das 3 malhas fechadas (3 projetos)

- Simulações e análises diversas. Tenha originalidade e cuidado. Pense que o empreendimento real é seu

3) Projeto Final (50 pontos) - Instruções no arquivo anexo: 'Instruções' (slide 7); e também imediatamente abaixo

- Objetivo: modelagem e controle de sistema físico simples. Controlar uma variável física

- Ver exemplos de títulos de trabalhos no arquivo anexo: 'Sobre VIII Colóquio de Controle de Processos'

(i) Pré-projeto (10 pontos) - Entrega arquivo PDF com o pré-projeto por e-mail até 14/02/2022

- Deve conter: Título, resumo, objetivo, metodologia, cronograma semanal de execução de atividades (de 21/02 até 02/05)

- Ser original na proposta, e/ou propor extensões de projetos já realizados nos 7 eventos anteriores (vide anexo 'Sobre VIII Colóquio de Controle de Processos'). Caso contrário, se for escolhido um trabalho comum (repetido), a correção do relatório final (item (ii)) será relativamente mais rigorosa, para equivalência

(ii) Relatório final (20 pontos) - Entrega arquivo PDF com o relatório por e-mail até 30/04/2022

- Deve conter: Formulação do problema, modelos, etapa de identificação de parâmetros, etapa de projeto de controladores, detalhes de hardware e software, foto(s) em apêndice

(iii) Apresentação (20 pontos)

- Postar a apresentação gravada no youtube (em modo ‘acessível para quem tem o link’) e enviar link para o meu e-mail até 30/04/2022

- Duração da apresentação: de 6 a 10 minutos, sem exceção

- A apresentação deve conter slides de apoio; e demonstração do sistema funcionando fisicamente

- Os links serão compartilhados para os matriculados nas 4 turmas (ABCD) e professores da Automática

- Manter o vídeo online nos dias 02/05/2022 e 03/05/2022