Course Summary
This course teaches the fundamentals of discrete-time control systems, including modeling, analysis, and design. Students will learn how to design digital controllers for various applications and analyze their performance using simulation tools.Key Learning Points
- Understand the basics of discrete-time control systems
- Learn how to model and analyze digital controllers
- Design digital controllers for various applications
- Use simulation tools to analyze controller performance
Job Positions & Salaries of people who have taken this course might have
- Control Systems Engineer
- USA: $80,000 - $120,000
- India: ₹5,00,000 - ₹15,00,000
- Spain: €30,000 - €60,000
- Automation Engineer
- USA: $70,000 - $100,000
- India: ₹4,00,000 - ₹10,00,000
- Spain: €25,000 - €50,000
- Robotics Engineer
- USA: $90,000 - $140,000
- India: ₹6,00,000 - ₹20,00,000
- Spain: €40,000 - €70,000
Related Topics for further study
- Discrete-time control systems
- Digital controllers
- Simulation tools
- Controller performance
- Control system design
Learning Outcomes
- Ability to design digital controllers for various applications
- Understanding of simulation tools to analyze controller performance
- Proficiency in modeling and analyzing digital controllers
Prerequisites or good to have knowledge before taking this course
- Basic knowledge of calculus and linear algebra
- Familiarity with MATLAB or a similar programming language
Course Difficulty Level
IntermediateCourse Format
- Online
- Self-paced
- Video lectures
- Programming assignments
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Related Education Paths
Notable People in This Field
- Professor of Control and Dynamical Systems, Caltech
- Professor of Automatic Control, Lund University
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Description
O objetivo deste curso é apresentar o assunto de Controle a Tempo Discreto para sistemas lineares e invariantes no tempo. São apresentadas técnicas para lidar com implementação de controladores por computador, requerendo a consideração da discretização do tempo inerente aos seu uso. A importância dos conhecimentos apresentados nesse curso se justifica pela onipresença de controladores digitais em aplicações atualmente.
Outline
- Sistemas a tempo discreto, equações a diferenças, Transformada Z de sinais a tempo discreto, função de transferência e estabilidade
- Boas vindas!
- Por que estudar controle a tempo discreto?
- Equações a diferenças
- Transformada Z
- Algumas propriedades da Transformada Z
- Função de transferência de um sistema a tempo discreto
- Obtendo o sinal no domÃnio do tempo: Transformada Z inversa
- Estabilidade de sistemas a tempo discreto
- Critério de Nyquist
- Critério de Routh-Hurwitz
- Critério de Jury
- Alguns sinais e suas respectivas transformadas Z
- Introdução ao MATLAB
- Controle por computador
- Equações a diferenças
- Transformada Z
- Usando propriedades da transformada Z
- Obtendo a função de transferência
- Obtendo o sinal no domÃnio do tempo
- Estabilidade de sistemas a tempo discreto
- Avaliando estabilidade com o critério de Nyquist
- Estabilidade em termos de ganho
- Prova 1
- Amostragem de sistemas a tempo contÃnuo e equivalentes discretos
- Por que estudar amostragem de sistemas a tempo contÃnuo?
- Amostrador Impulsivo
- Espectro do sinal amostrado
- Segurador
- Efeito do controle por computador
- Equivalentes por aproximação de integrais
- Fenômeno de "warping" e equivalente com "pre-warping"
- Mapeamento de zeros e polos
- Equivalente via segurador de ordem zero
- Seleção de frequência de amostragem
- Segurador de ordem zero
- Equivalentes via aproximações de integrais
- Fenômeno de "warping"
- Equivalente por mapeamento de polos e zeros
- Equivalente via ZOH
- Prova 2
- Controle direto digital: domÃnio da frequência e plano Z
- Por que projetar controladores a tempo discreto?
- Resposta em frequência de sistema discretizado com ZOH
- Critérios para projeto usando a resposta em frequência
- Projeto de compensador de avanço de fase para atender sobressinal e tempo de resposta desejados
- Erro em regime estacionário e compensador de atraso de fase
- Especificação de requisitos em tempo discreto: Z-grid
- O Lugar Geométrico das RaÃzes (LGR) de sistemas a tempo discreto
- Polos dominantes a tempo discreto
- Projeto de compensador de avanço de fase usando o LGR
- Projeto de compensador de atraso de fase usando o LGR
- Emulação versus projeto direto digital
- Projeto de controlador a tempo discreto usando a resposta em frequência
- Projeto de controlador a tempo discreto usando o LGR
- Controle direto digital: espaço de estados
- Vantagens do controle no espaço de estados
- Realizações de funções de transferência a tempo discreto
- Obtendo a função de transferência à partir do modelo no espaço de estados: relação entre polos e autovalores
- Forma canônica controlável
- Proposta de lei de controle linear: realimentação de estado completo
- Introdução de ação integral
- O que fazer se não tivermos disponÃveis leituras dos estados?
- Fim do curso!
- Realizações de funções de transferência
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