unb


LARA
Universidade de Brasília - UnB
Departamento de Engenharia Elétrica
Prof. Adolfo Bauchspiess

Control and Automation - Electrical Engineering

Lab. de Automação e Robótica
e-Mail: adolfobs AT ene unb br
About Lectures Research Papers
Monographs (Grad./M.Sc./Ph.D.)

Controle Digital
Automação Predial com IoT
Inteligência Computacional
Identificação de Sistemas Dinâmicos Controle de Sistemas Dinâmicos


                                                               
ENE0167 - Controle Digital - 2026.2

FT/ENE- BT-13/15 (Auditório) Ter-Qui 800 -950
aprender3.unb.br,  Teams,  adolfobs AT ene unb br
Monitor: Guilherme Achilles

A leitura das seções em livro texto, dos conteúdos vistos nos slides, é essencial ao entendimento da disciplina.
As Listas de Exercícios L1 e L2 (Franklin) ajudam a fixar o conteúdo.
Provas anteriores ilustram a forma que o conteúdo é cobrado.
Os slides são o suporte para o desenvolvimento em sala - importante tomar nota do que só é "interessante"!
    
CDig1_ENE-UnB   CDig2_ENE-UnB  

Provas Anteriores (Só será cobrado nas provas, o que tiver sido visto em sala - teoria e laboratório).
rP1CDig126  rP2CDig126  rP1CDig210 rP2CDig210 rP3CDig210 rP1CDig110 rP2CDig110 rP3CDig110 rP1CDig207 rP2CDig207



Plano de Ensino

1. EMENTA

Sistemas Discretos. Representação da dinâmica de sistemas discretos. Sistemas com dados amostrados. Controle de sistemas lineares discretos: domínio-k, domínio-z, espaço de estados. Projeto e compensação no controle de sistemas lineares discretos.

2. PROGRAMA

Sistemas Discretos.

Representação da dinâmica de sistemas discretos:
Seqüência de ponderação. Função de transferência discreta. Equação de estado discreto.

Sistemas com dados amostrados:
Amostragem, retenção. Controle por Computador.
Modelo discreto de sistemas amostrados.

Controle de sistemas lineares discretos:
Solução das equações de diferença. Estabilidade, desempenho dinâmico.

Domínio-k: somatório de convolução.
Domínio-z: método do lugar geométrico das raízes.
Domínio-v: métodos da resposta em freqüência.
Espaço de estados: controlabilidade e observabilidade.

Projeto e compensação no controle de sistemas lineares discretos:
Estruturas de compensação.
Compensação pelo equivalente discreto no domínio-s e no domínio-v.
Compensação no domínio-z.
Alocação de pólos com realimentação de estado e estimação de estado.

3. LABORATÓRIO

O laboratório de CDig, a ser desenvolvido ao longo do semestre, considera dois projetos com o microcontrolador ESP32: Prj1CDig e Prj2CDig.

Organização:
    - Grupos de no máximo dois alunos.
    - A obtenção de componentes, data-sheets, tutoriais, compiladores etc. é tarefa do grupo.
    - Pode ser utilizado material obtido na internet, desde que sejam citadas as fontes. Inclusive prompts de IA.
    - A demonstração/apresentação dos experimentos será feita video de 5 min. a 7 min. no aprender.unb.br: vPrj1Cdig, vPrj2CDig.
    - Relatórios rPrj1Cdig, rPrj2CDig, (max. 6 páginas + código anexo), devem apresentar os experimentos 1 e 2 de forma objetiva: aprender2.unb.br.
    - O Prj2Cdig será apresentado também, de forma presencial.

O relatório deverá conter todas as informações necessárias à reprodução do experimento.
Visando padronizar a correção, o seguinte formato (coluna dupla!) de relatório é obrigatório:
Template.pdf Overleaf.zip

A pontuação dos projetos de laboratóiro considera (vídeos e relatório) os seguintes aspectos:

    nPrj1       i.Ident PRBS    ii.SisoTool              iii.Kp, ze x Sat.      iv.SimPI_Awup          v.Resp. ESP            vi.video1        vii.forma/Interp.
    nPrj2       i.modelo z        iI.prj EE obsP         iii.p, o x sat→tr      iv:SimObsPert          v.Resp. ESP            vi.video2        vii.forma/Interp.   
    Pontos         1                      1                              1                             1                               2                            2                       2          

    - todos os procedimentos solicitados foram seguidos?
    - demonstração. Além de funcionar, considera-se a clareza do vídeo/relatório.
    - os resultados são apresentados de forma e concisa e clara: gráficos, tabelas etc.
    - a interpretação dos resultados é correta e reflete/abrange os objetivos do exercício,
    - pontualidade - o atraso será penalizado com 0,5 pontos por dia.

4. CRITÉRIO DE AVALIAÇÃO

- Média Teoria, MT = 0,5 ∑ (P1CDig+ P2CDig )
- Média Laboratório,
ML = 0,5 ∑ (nPrj1+ nPrj2)

- Aprovação: 
Média = 0,7*MT+ 0,3*ML ≥  5

- LEx1 e LEx2 somam 0,15 cada à Média (considerando-se min. 75% dos exercícios propostos, à mão (ou tablet), no aprender3.unb.br)
- PsCDig  Prova Substitutiva, substitui a menor nota, caso PsCDig > min(P1CDig, P2CDig).


5. BIBLIOGRAFIA

- Franklin, G.F.; Powell, J.D., Workman, M.: Digital Control of Dynamic Systems, Addison Wesley, 3rd Ed., 1998
- Ogata, K.: Discrete Time Control Systems. 2nd Ed., Prentice-Hall, 1995
- Samanta, B.: Introduction to Digital Control. Springer, 2024
-
Aguire, L.A.: Controle de Sistemas Amostrados, 2a Edição, 2023


Experimento CDig 2026.2: Controle PI-AntiWinUp de Processo Térmico com Observador de Pertubações Triangulares






Ferramentas de Projeto

    
A parte prática de CDig será feita em linguagem C/C++ (ou sketch) com o microcontrolador ESP32.

     Esta proposta de laboratório insere Controle Digital no contexto de IoT (Indústria 4.0).

What happens with Arduino project? | olimex    Visual Studio Code full logo transparent PNG - StickPNG      Espressif IDE - Primeiros passosGetting Started With ESP-IDF | Set Up Espressif IDE ...ESP32 NodeMCU Module WLAN WiFi Development Board | Dev
            Kit C V2 with CP2102 compatible with Arduino

Resultado de imagem para nodeRED         FreeRTOS - Wikipedia          Mengenal ThingSpeak Sebagai Platform IoT - MySertifikasi
          by ...        Matlab PNG Images - CleanPNG    
 
Sites úte
is (Introduções no YouTube) 

10 ESP32 Pro Features: Take your Projects to the Next Level

  - Dual Core, Multi-Task, Esp-Now, Deep-Sleep, ADC/DAC, TLS, DMA.
Connect to ThingSpeak with ESP32 - DHT11 Arduino Sketch
Connect to ThingSpeak
- DHT11 VSCode C
ESP32 MQTT in Action - ThingSpeak broker Espressif-IDE C
ESP32: Utilizando FreeRTOS e Tasks na prática - ESP-IDF C
IoT integrated Push-Pull Converter using Simulink, MQTT, Node-RED VSCode

http://newton.ex.ac.uk/teaching/CDHW/Feedback/ Feedback and Temperature Control - University of Exeter




Cronograma de Atividades

Data # Atividade
Conteúdo Programático (Numeração correponde aos Caps. FPW)
11/8 1  CDig1
 1. Introdução: Sistemas de Controle Digital
    - ADC, Quantização, Amostragem
 - Plano de ensino
 - Laboratório: grupos de no máximo 2 alunos
   
Material: ESP32, LM35, BC548, Ventilador de CPU, protoboard, fonte
13/8
2  /CSD
 Revisão de Controle Dinâmico
18/8 3
 Laboratório:
    Controle PI anti-windup com rejeição de perturbações senoidais.
  

      - Apresentação inicial dos projetos CDigPrj1, 2 e 3.
      - Vídeos no aprender3.unb.br. Relatório pdf. Apresentação final.
20/8 4

  4. Análise de Sistemas Discretos
     - Transformada Z
     - BIBO estabilidade
25/8 5


  4.4 Resposta dinâmica: pulso, degrau, exponencial, senóide
     - Propriedades da Transfor mada Z
27/8 6
 - Aula de Exercícios
1/9 7
 5. Sistemas Amostrados
     - Segurador de Ordem Zero, Espectro de um sinal amostrado, Alias
     - Teorema da Amostragem
3/9 8

 6. Sistemas Discretos Equivalentes
     - Equivalene ZOH
8/9 9

    - Especificações de projeto em Z, DeadBeat, Dahlin-IMC
10/9 10

  Projeto assistido por Computador - Control System Designer MatLab   
15/9 11

  Prj1Cig no Control System Designer e no Simulink
17/9 12
  Aula de Exercícios
22/9

  (Semana Universitária)
24/9


  (Semana Universitária)
29/9
13

  Aula de Exercícios
1/10
14
P1CDig
7:00-10:00


LEx1 23:59
   - Documento de Identificação com Foto
   - Água, WC, etc (antes da prova)
   - Celular desligado na mochila, mochila na frente da sala
   - Apenas calculadora simples, só operações trigonom. e complexos
   - Individual, sem consulta - formulário disponível na prova
6/10
15
  7. Projeto utilizando Transformadas
  - LGR discreto, coeficientes de erro, estabilidade

8/10 16 CDig2   - Projeto LGR: 1) tr, ts, tp, Mp (s0) + ess 2) øav   3) Estrutura 4) Controlador Dinâmico PI, PID
13/10 17
   PI com Anti-Windup
15/10 18
  Métodos no Domínio-w, Estabilidade, ess, MG, MF.
20/10 19 vPrj1CDig
rPrj1CDig
23:59
  Critério de Nyquist
  Projeto PI no domínio-w
22/10 20

  8. Controle no Espaço-de-Estados
  Notação Matricial x Fluxografo
27/10 21

  Controlabilidade e Observabilidade, Estabilidade
  Formas Canônicas, Posicionamento de Polos
29/10 22
  Princípio da Separabilidade
  Fator de ajuste de Ganho.
  Canal PI
3/11 23

  Controle EE de processo não-linear em ponto de operação
5/11


  Observador de Perturbações: degrau, rampa e senóide
10/11 24
  Controlador Aumentado x Observador Aumentado
12/11 25
 
  Aula de Exercícios
17/11
26
  Aula de Exercícios
19/11 27 P2CDig
7:00-10:00

LEx1 23:59
   - Água, WC, etc (antes da prova)
   - Celular desligado na mochila, mochila na frente da sala
   - Apenas calculadora simples, só operações trigonom. e complexos
   - Individual, sem consulta - formulário disponível na prova
 24/11

Revisão P2CDig

26/11 30
vPrj2CDig
rPrj2CDig
23:59
 Apresentação presencial grupos 1 a 5 CDigPrj2
1/11
31

 Apresentação presencial grupos 6 a 10 CDigPrj2
3/12 32

 Apresentação presencial grupos 11 a 15 CDigPrj2
8/12 34
PsCDig 7:00-10:00 Todo o conteúdo da disciplina: CDig1 e CDig2
10/12
35 Revisão  PsCDig
 

Last Updated:10 Ago 2026