NOME DO CURSO PÓS‐GRADUAÇÃO EM ELETRÓNICA E AUTOMAÇÃO DATA INICIO/DATA FIM 1 de outubro de 2015 APRESENTAÇÃO A pós‐graduação em eletrónica e automação desenvolve‐se em dois semestres letivos. Com esta Formação, concretizada através de um plano de estudos que inclui unidades curriculares de eletrónica, controlo e automação, pretende‐se que os alunos adquiriram e desenvolvam competências e conhecimentos avançados na área da eletrónica e automação. Para apoiar o desenvolvimento e aquisição dessas competências e conhecimentos, a pós‐
graduação, contempla um plano de estudos que visa a natureza técnico‐científica mais específica colocando a ênfase no aprofundamento de conhecimentos da formação anterior, no enquadramento destes em situações novas e não familiares, e na capacidade de integração de conhecimentos. OBJETIVOS A pós‐graduação em eletrónica e automação da UTAD – Universidade de Trás dos Montes e Alto Douro, dá acesso ao mestrado em engenharia eletrotécnica da UTAD. Esta formação apresenta um curso atualizado, adequado e inovador de perspetiva multidisciplinar, aliando a formação rigorosa do ponto de vista científico, com o conhecimento prático aprofundado. Pretende‐se com esta formação oferecer uma oportunidade de aprofundamento dos conhecimentos na área de eletrónica e automação, permitindo aos formandos contactar com os aspetos que melhor caracterizam a evolução recente nesta, quer ao nível das metodologias de análise quer das componentes tecnológicas aplicacionais. CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS UC1 Acionamentos Eletromecânicos OBJECTIVOS: Pretende‐se que os alunos compreendam o funcionamento básico das máquinas elétricas e em particular da conversão eletromecânica de energia. Fiquem a conhecer as principais características de diversos tipos de máquinas elétricas (transformadores e das máquinas elétricas rotativas mais comuns). O aluno deve adquirir competências que permitam conhecer, descrever e quantificar funcionalmente os principais elementos construtivos dos transformadores e das máquinas elétricas rotativas mais comuns. Deve ainda saber selecionar os motores elétricos em aplicações típicas assim como os respetivos acionamentos eletromecânicos. Conteúdo programáticos Análise de circuitos Monofásicos e trifásicos (Revisão). Produção de campos magnéticos em máquinas elétricas: caracterização. Materiais para circuitos magnéticos: propriedades físicas. Lei de Ampére. Lei de Hopkinson, Força de Lorentz. Lei da indução. Transformação de energia elétrica, Lei de Laplace: produção de forças e de binários. Conversão eletromecânica de energia. Circuitos magnéticos. Perdas magnéticas. Motores de Corrente alternada: Motores de indução e síncronos. Princípios de funcionamento. Ensaio com rotor livre e ensaio com rotor bloqueado. Métodos de arranque e variação de velocidade. Aplicações Acionamentos eletromecânicos. (acionamentos diretos, acionamentos com engrenagem, acionamentos com correias) SISTEMA DE AVALIAÇÃO A avaliação será efetuada de acordo com as especificidades da UC, requerendo a execução de uma prova escrita, podendo ainda envolver a realização de trabalhos práticos e/ou de síntese. UC2 Processamento Digital de Sinal OBJECTIVOS E DURAÇÃO Dotar os alunos de conceitos fundamentais de sinais e sistemas discretos bem como de técnicas de Processamento Digital de Sinal (PDS) nos domínios do tempo e da frequência. Análise e filtragem. Pretende‐se ainda apresentar problemas relacionados com aplicações de PDS e.g. em sistemas de comunicação e armazenamento informação digital (áudio, imagem e vídeo). Desenvolver as competências para a prossecução dos estudos avançados na área de processamento digital de sinal. CONTEÚDO PROGRAMÁTICOS I. Sinais e sistemas discretos; Sistemas recursivos e não recursivos; Resposta impulsional; Sistemas com resposta impulsional finita (FIR) e infinita (IIR); Convolução discreta; Resposta em frequência; Transformada de Fourier – propriedades. II. Amostragem: reconstrução perfeita; Sistemas sample and hold. III. Transformada de Fourier discreta: DFT; Transformada rápida de Fourier: FFT. IV. Transformada z: Convergência, Propriedades e Inversa; Relação com a transformada de Fourier; Função de transferência. V. Projeto de filtros digitais do tipo IIR; Invariância da resposta impulsional; Transformação bilinear. VI. Projeto de filtros digitais do tipo FIR; Sistemas com fase linear; Método da janela; Método da amostragem da função de transferência. SISTEMA DE AVALIAÇÃO A avaliação será efetuada de acordo com as especificidades da UC, requerendo a execução de uma prova escrita, podendo ainda envolver a realização de trabalhos práticos e/ou de síntese. UC3 Sistemas Embebidos e Microcontroladores OBJECTIVOS : Demonstrar um conhecimento básico dos passos necessários e dos métodos a utilizar para o interface dum sistema baseado em microcontrolador com dispositivos tais como displays, sensores, etc. Desenvolver e demonstrar um programa em linguagem estruturada C para realizar uma determinada tarefa usando um microcontrolador. Demonstrar o uso de interrupções e outras técnicas de programação relacionadas com Microcontroladores (i.e., programação orientada à tarefa). Completar a conceção, desenvolvimento, programação e testes de um projeto baseado em microcontrolador. Demonstrar um conhecimento prático dos barramentos num microcontrolador e do fluxo de dados dentro de um sistema de microcomputador. CONTEÚDO PROGRAMÁTICOS Introdução aos microcontroladores e aos GUI utilizados (MPLABX). Registos especiais (SFR – special function registers). Interrupções. Estudo de uma rotina de interrupção.Conversão A/D. Exemplo de um sensor de temperatura. Programação orientada à tarefa. Exemplo de um driver de 7‐segmentos. Real‐time clock. Comunicação série: RS232, USB, SPI e I2C. AVALIAÇÃO A avaliação será efetuada de acordo com as especificidades da UC, requerendo a execução de uma prova escrita, podendo ainda envolver a realização de trabalhos práticos e/ou de síntese. UC4 Automação Industrial OBJECTIVOS Pretende‐se a aquisição de conhecimentos e desenvolvimento de competências na área da automatização de sistemas, nomeadamente: • Autómatos programáveis (PLC). • Programação de PLC utilizando diagramas de contactos. Aprofundamento do raciocínio lógico. • Modelação de sistemas de eventos discretos com GRAFCET e redes de Petri. • Implementação de controladores de sistemas de eventos discretos. • Noções básicas de sistemas de supervisão e telegestão. CONTEÚDO PROGRAMÁTICOS Introdução à Automação Controladores lógicos programáveis (PLC). Programação de Autómatos Programáveis por Linguagem de Contactos Modelação e Programação de Autómatos Programáveis usando GRAFCET Modelação de Sistemas Automatizados usando Redes de Petri AVALIAÇÃO A avaliação será efetuada de acordo com as especificidades da UC, requerendo a execução de uma prova escrita, podendo ainda envolver a realização de trabalhos práticos e/ou de síntese. UC5 Filtros Ativos e Circuitos não Lineares OBJECTIVOS Pretende‐se com esta disciplina que os alunos adquiram conhecimentos concisos sobre a amplificação operacional de sinais, particularmente em aplicações não – lineares, e sobre projetos e implementação de filtros ativos. CONTEÚDO PROGRAMÁTICOS O amplificador operacional. Filtros ativos de 1ª Ordem; Filtros ativos de 2ª Ordem. Filtros ativos de Ordens Superiores. Funções de transferência de Chebychev and Butterworth. Aplicações não – lineares de amplificadores operacionais, amplificador logarítmico, multiplicação e divisão analógica. AVALIAÇÃO A avaliação será efetuada de acordo com as especificidades da UC, requerendo a execução de uma prova escrita, podendo ainda envolver a realização de trabalhos práticos e/ou de síntese. UC6 Aplicações e Serviços Web OBJECTIVOS Conferir aos alunos competências para que possam especificar, conceber, analisar e implementar: Aplicações distribuídas em redes de grande escala – Internet; As plataformas de suporte à execução das aplicações distribuída – middleware; Analisar condições e mecanismos de segurança. CONTEÚDO PROGRAMÁTICOS Arquitetura e Programação de Aplicações na Internet: HTTP; Arquitetura n‐tier; Funcionalidade vs Apresentação; Cliente vs Servidor; Escalabilidade. Arquitetura e Programação de Servidores na Internet: Arquitetura; Componentes. Invocação de objetos: Local vs. Remota; Estática vs dinâmica; Serialização; Replicação. Persistência: Serialização; Transações. Segurança: Políticas de segurança. Escalabilidade: Clustering de servidores. AVALIAÇÃO A avaliação será efetuada de acordo com as especificidades da UC, requerendo a execução de uma prova escrita, podendo ainda envolver a realização de trabalhos práticos e/ou de síntese. UC7 Projeto em Eletrónica e Automação I OBJECTIVOS A unidade curricular de Projeto em Eletrónica e Automação I, tem como principal objetivo desenvolver um trabalho de investigação, que demonstre um elevado nível de compreensão, conhecimentos e competências. O trabalho é orientado por um professor mas deve ser realizado com elevada autonomia, espírito crítico e formulação de juízos. Tem que ser apresentado sob a forma escrita e discutido publicamente por um júri. As competências a desenvolver estão relacionadas com a capacidade de compreender e resolver situações novas em contextos diferentes e multidisciplinares ainda que relacionadas com suas áreas de estudo. Os alunos têm que ser capaz de compreender, integrar e aplicar os conhecimentos, terem grande autonomia e serem capazes de refletir, formular juízos e terem espírito crítico. Pretende‐se ainda que aprofundem as suas capacidades de comunicação de forma escrita e oral. Sistema de Avaliação No início do 1º semestre é disponibilizado aos alunos, um conjunto de temas (podem também ser sugeridos pelos alunos) nas diversas áreas de Engenharia Eletrotécnica recolhidos entre os docentes do curso, para que possam selecionar o trabalho que gostariam de desenvolver no âmbito desta UC. O acompanhamento do aluno é tutorial devendo desenvolver um trabalho de investigação onde conste uma revisão bibliográfica sobre o tema e um caso de estudo que pode ser desenvolvido numericamente, em laboratório ou ser uma aplicação real. O acompanhamento do aluno é feito regularmente pelo orientador até à conclusão do trabalho apresentado sob a forma escrita. UC8 Instalações Elétricas OBJETIVOS: Os alunos devem desenvolver a capacidade de: ‐ Analisar e interpretar os regulamentos de segurança, normas e outros documentos técnicos relativos à conceção de instalações elétricas de BT, nas áreas da Distribuição de Energia; ‐ Conceber e realizar projetos de instalações elétricas das áreas referidas; ‐ Analisar e interpretar os regulamentos de segurança, normas e outros documentos Técnicos relativos à conceção de instalações elétricas de BT, na área da Utilização de Energia, de instalações de telecomunicações. ‐ Conceber e realizar projetos das instalações referidas. ‐ Utilizar o AutoCAD. CONTEÚDO PROGRAMÁTICOS Enquadramento normativo e legislativo aplicável às instalações elétricas de MT e BT. Aparelhagem de corte, proteção e comando em MT e BT. Dimensionamento e proteção de canalizações elétricas em BT. Conceção e elaboração das infra estruturas elétricas de loteamento e projetos de instalações de BT. Instalações coletivas e de utilização. Noções básicas de segurança IE e pessoas. Proteção contra descargas atmosféricas e sobretensões em edifícios e instalações de utilização. Elaboração de um projeto Elétrico. Enquadramento normativo das ITED. Partes constituintes de uma rede ITED. Cabos de pares de cobre, coaxiais e FO. Tubagem da rede coletiva e individual. Dimensionamento das redes de cabos e tubagem. Casos práticos. Avaliação A avaliação será efetuada de acordo com as especificidades da UC, requerendo a execução de uma prova escrita, podendo ainda envolver a realização de trabalhos práticos e/ou de síntese. UC9 Sistemas de Decisão e Controlo OBJECTIVOS Pretende‐se a aquisição de conhecimentos e desenvolvimento de competências na área dos sistemas de decisão e controlo, nomeadamente: • Controlo Inteligente. • Técnicas da inteligência computacional. • Controlo de processos industriais. • Controladores Industriais CONTEÚDO PROGRAMÁTICOS Perspetiva histórica Introdução aos sistemas de controlo inteligentes Conceitos de otimização Algoritmos genéticos Algoritmos de inspiração biológica e natural Redes neuronais Controlo de Processos Industriais AVALIAÇÃO A avaliação será efetuada de acordo com as especificidades da UC, requerendo a execução de uma prova escrita, podendo ainda envolver a realização de trabalhos práticos e/ou de síntese. UC10 Gestão de Redes e Sistemas Distribuídos OBJECTIVOS Compreender e conhecer as diversas Arquiteturas e Ferramentas de Gestão, quer do ponto de vista de operação quer do ponto de vista de conceção; saber definir e operacionalizar acordos de níveis de serviço; saber organizar processos de gestão Integrada. CONTEÚDO PROGRAMÁTICOS ‐ Redes e Sistemas Distribuídos: Motivação, Conceitos fundamentais e Desafios; Gestão de Redes: ‐ Enquadramento da Gestão: Arquitetura genérica de um sistema de gestão; A gestão de redes e o modelo OSI. ‐ Arquiteturas de Gestão: Arquiteturas Tradicionais: SNMP; RMON; OSI/TMN; ‐ Ferramentas de Gestão: Classificação das ferramentas de gestão; Plataformas de gestão; Sistemas de correlação de eventos. ‐ Gestão de Níveis de Serviço: Serviços de Rede; Acordos de Nível de Serviço: Definição, papeis e objetivos; Modelos; Ciclo de vida (inclui implementação); Relatórios de desempenho e métricas AVALIAÇÃO A avaliação será efetuada de acordo com as especificidades da UC, requerendo a execução de uma prova escrita, podendo ainda envolver a realização de trabalhos práticos e/ou de síntese. UC11 Controlo Digital OBJECTIVOS Desenvolvimento de competências na área de sistemas de controlo digitais. CONTEÚDO PROGRAMÁTICOS Análise e projeto de sistemas digitais. Entrada de referência. Método das transformadas. Análise da resposta transitória e em regime estacionário. Erro de posição, erro de velocidade e erro de aceleração. Resposta em frequência. Transformada de z. Critério de estabilidade de Nyquist. Análise de sistemas discretos dinâmicos. Sistemas amostrados. Sistemas amostrados. Análise de sistemas digitais realimentados. Resposta ao degrau, Resposta em frequência. AVALIAÇÃO A avaliação será efetuada de acordo com as especificidades da UC, requerendo a execução de uma prova escrita, podendo ainda envolver a realização de trabalhos práticos e/ou de síntese. UC12 Robótica OBJECTIVOS O objetivo global desta unidade curricular é estudar conceitos fundamentais da Robótica. As competências genéricas a serem adquiridas pelos alunos são: ‐ Noções fundamentais da Robótica. ‐ Estrutura e Tipologia de Robôs. ‐ Cinemática e Dinâmica de Robôs. CONTEÚDO PROGRAMÁTICOS Introdução Atuadores e Drivers Sensores Componentes de Controlo Estruturas Robóticas Cinemática e Dinâmica Navegação e planeamento de trajetórias AVALIAÇÃO A avaliação será efetuada de acordo com as especificidades da UC, requerendo a execução de uma prova escrita, podendo ainda envolver a realização de trabalhos práticos e/ou de síntese. UC13 Engenharia de Software OBJECTIVOS A Engenharia de Software é fundamental no contexto do desenvolvimento de sistemas de software de elevada qualidade, consistindo na aplicação de uma abordagem sistemática, disciplinada e quantificável no desenvolvimento, operação e manutenção do software. Nesta unidade curricular (UC) procura‐se proporcionar aos alunos um conjunto de conceitos, técnicas e ferramentas fundamentais para a execução e condução de projetos de desenvolvimento de software, particularmente no que concerne às fases de análise e conceção de sistemas. No final da unidade curricular, os alunos, perante um problema de desenvolvimento de um sistema de software, deverão ser capazes de: Identificar, compreender e detalhar os requisitos do sistema; Conhecer e utilizar diversas técnicas de modelação; Identificar técnicas de modelação relevantes no domínio do problema; Conceber e representar modelos do sistema a desenvolver; Dominar os aspetos essenciais da condução do projeto de desenvolvimento de software. CONTEÚDO PROGRAMÁTICOS Nas aulas teóricas são exploradas matérias de acordo com o seguinte programa: Conceitos gerais da Engenharia de Software; Ciclo de vida dos projetos de desenvolvimento de software; Processos de desenvolvimento de software; Origem, estrutura e elementos da Unified Modeling Language (UML); Introdução às técnicas da UML; Especificação de requisitos; Diagramas de Casos‐de‐Uso; Diagramas de Atividades; Diagramas de Classes; Diagramas de Objetos; Diagramas de Estados; Diagramas de Interação; Diagramas de Componentes; Diagramas de Implementação; Outros aspetos da UML; Unified Process (UP). Nas aulas práticas são realizados trabalhos em grupo, consistindo na resolução de problemas de modelação de sistemas de software usando UML. No seu conjunto os trabalhos AVALIAÇÃO A avaliação será efetuada de acordo com as especificidades da UC, requerendo a execução de uma prova escrita, podendo ainda envolver a realização de trabalhos práticos e/ou de síntese. UC14 Projeto em Eletrónica e Automação II OBJECTIVOS A unidade curricular de Projeto em Eletrónica e Automação I, tem como principal objetivo desenvolver um trabalho de investigação, que demonstre um elevado nível de compreensão, conhecimentos e competências. O trabalho é orientado por um professor mas deve ser realizado com elevada autonomia, espírito crítico e formulação de juízos. Tem que ser apresentado sob a forma escrita e discutido publicamente por um júri. As competências a desenvolver estão relacionadas com a capacidade de compreender e resolver situações novas em contextos diferentes e multidisciplinares ainda que relacionadas com suas áreas de estudo. Os alunos têm que ser capaz de compreender, integrar e aplicar os conhecimentos, terem grande autonomia e serem capazes de refletir, formular juízos e terem espírito crítico. Pretende‐se ainda que aprofundem as suas capacidades de comunicação de forma escrita e oral. AVALIAÇÃO No início do 1º semestre é disponibilizado aos alunos, um conjunto de temas (podem também ser sugeridos pelos alunos) nas diversas áreas de Engenharia Eletrotécnica recolhidos entre os docentes do curso, para que possam selecionar o trabalho que gostariam de desenvolver no âmbito desta UC. O acompanhamento do aluno é tutorial devendo desenvolver um trabalho de investigação onde conste uma revisão bibliográfica sobre o tema e um caso de estudo que pode ser desenvolvido numericamente, em laboratório ou ser uma aplicação real. O acompanhamento do aluno é feito regularmente pelo orientador até à conclusão do trabalho apresentado sob a forma escrita. DESTINATÁRIOS Engenheiros, licenciados em engenharia, alunos de 1º e 2º ciclo de cursos de engenharia. Pré‐requisitos De acordo o público‐alvo DURAÇÃO Horas de contacto: 570H