close-up-monitor-hospital

ECP176: Processamento de Sinais e Controle Digital

Eng. de Computação (2026/2)

Ementa

Teoria da amostragem e aquisição de dados. Análise de sinais e sistemas discretos nos domínios do tempo e da frequência. Transformada discreta de Fourier (DFT/FFT). Transformada Z. Análise da transformada Z aplicada a filtros. Filtros digitais. Análise no plano Z de sistemas de controle discreto. Mapeamento entre planos S e Z. Análise de estabilidade e regime transitório. Controladores digitais. Projeto com lugar das raízes e resposta em frequência. Implementação de algoritmos de processamento digital de sinais e controle digital em microcontroladores de uso geral.

Cronograma Previsto

Seguem conteúdo e atividades previstas.

EncontroConteúdo Previsto
1) 27/07Apresentação, ementa e critérios de avaliação.
Introdução ao Controle Digital e PDS: revisão de sinais contínuos e discretos.
Teoria da Amostragem: Teorema de Nyquist-Shannon, Aliasing e Conversores A/D e D/A.
Material Adicional (em inglês).
2) 03/08Análise de Sinais e Sistemas Discretos no Domínio do Tempo. Equações de Diferenças.
Introdução à Transformada Z, Transformadas de alguns sinais, Propriedades da Transformada Z, Métodos de Transformada Inversa de Z. Exemplos/exercícios.
Parte 1 | Parte 2 | Parte 3.
3) 10/08Transformada-Z: Região de Convergência (ROC). Mapeamento do plano-s para o plano-z.
Resumo Transformada Z.
4) 17/08Introdução à Filtros Digitais;
Filtro de Média Móvel;
Filtro Exponencial de 1a-ordem;
Transformação bilinear (do plano-s p/plano-z): Método de Tustin;
Filtros Butterworth digitais;
5) 24/08Modelagem de Sistemas Dinâmicos Discretos e Resposta Transitória no Plano Z
Função Transferência no plano-z | Estabilidade de Sistemas Discretos | Pólos e Zeros no plano-z e impacto na resposta frequencial. ⇐ Previsão.
6) 31/08Série de Fourier (introdução). Exemplos: Síntese da Onda Quadrada (versão 1), Série de Fourier: Síntese da Onda Quadrada (versão 2: com animação ao final).
Algoritmo FFT. Uso do algoritmo FFT para levantamento Espectro de um Sinal (Análise de Espectro) − exemplos.
07/09Sem aula (Feriado Nacional)
7) 14/09Laboratório 2026/2
Atividades Previstas:
Prática 1: Configuração de amostragem via Interrupção de Timer (ESP32/Arduino) lendo LDR.
Prática 2: Implementação de Filtro Passa-Baixas em C no ESP32 para atenuação de ruído no LDR.
Prática 3: Implementação de Filtro de Média-Móvel em C no ESP32 para atenuação de ruído no LDR.
8) 21/09Prova 1
9) 28/09Discretização de Controladores Contínuos (P, PI e PID Discretos). Algoritmo de posição e incremental.
10) 05/10Análise de Estabilidade no Plano Z (Mapeamento do Círculo Unitário e Critério de Jury).
Método do Lugar das Raízes (Root Locus) no Plano Z. Projeto de Compensadores Digitais.
11) 19/10Método do Lugar das Raízes (Root Locus) no Plano Z. Projeto de Compensadores Digitais.
12) 26/10Parte Prática:
Prática 4: Montagem do elemento aquecedor (resistor/transístor), sensor NTC/LM35 e acionamento PWM.
Prática 5: Coleta de dados do controle de temperatura da xícara em malha fechada.
13) 09/11Método do Lugar das Raízes (Root Locus) no Plano Z. Projeto de Compensadores Digitais.
PID Digitais: Arquiteturas, implementações.
14) 16/11PID Digitais: Arquiteturas, implementações.
Métodos de sintonia.
15) 23/11Parte Prática:
Prática 6: (aula demonstrativa) Controle de Posição Angular usando PID Digital -- Lab. de Controle Eng. Elétrica (kits Feedback MS150)
16)30/11Avaliação Final parte Prática: Apresentação de Protótipos
Prática 7: Controle de temperatura com demonstrações gráficas.
17) 07/12Prova 2.

Método de Avaliação

Previsão:

Material Usado (Parte Prática)

Previsto:

Softwares Usados

Bibliogafia Sugerida

Detalhes da disciplina

[T. Dark Graphite]