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MODELAGEM E ANÁLISE DE SISTEMAS DINÂMICOS - CCE0267
MODELAGEM E ANÁLISE DE SISTEMAS DINÂMICOS (26/11/2014)
Perfil Docente
O docente dessa disciplina deverá ser engenheiro com graduação em elétrica, eletrônica ou 
controle e automação. Tendo a sua graduação contemplada com conhecimentos na área de 
automação e controle. Assim como pós graduação, especialização, mestrado ou doutorado, que 
comprovem o domínio desses conhecimentos. Currículo Lattes atualizado.
Contextualização
Para a obtenção dos resultados almejados com um sistema em operação, faz-se necessário conhecer além 
do comportamento do sistema cuja operação normalmente é automatizada, que se costuma chamar de 
processo ou planta, os dispositivos e equipamentos utilizados, algoritmos empregados bem como a 
implementação da integração e o desempenho desejado para a operação adequada do sistema. O problema é 
que o conhecimento do processo é uma condição necessária, mas não suficiente. O projeto de um sistema 
com controle automático e proteção agregada requer o conhecimento amplo e aprofundado de várias outras 
disciplinas que vão desde a eletricidade até a otimização, passando por algoritmos, matemática discreta, 
etc. É evidente que seria muito difícil dar ao estudante de engenharia a formação completa em todas as 
áreas, daí a necessidade de uma disciplina que contemple o conhecimento necessário sobre a modelagem 
matemática da dinâmica de um processo de uma forma sitematizada e que a partir desta possa compreender 
e analisar o desempenho de um sistema e desta formar coordenar, planejar, operar e manter sistemas na 
área de Engenharia Elétrica e de Telecomunicações.
 
Ementa
Classificação de Sistemas.
Linearização de Sistemas.
Funções Singulares.
Equações Dinâmicas de Sistemas.
Modelagem no domínio da frequência. 
Modelagem no domínio do tempo. 
Princípios de análise no domínio do tempo. 
Princípios de análise no domínio da frequência.
 
Objetivos Gerais
1 - Capacitar o aluno à análise de sistemas dinâmicos por métodos baseados em linearização.
2 - Avaliar os métodos utilizados na modelagem e análise de sistemas dinâmicos, lineares e contínuos.
3 - Capacitar o aluno a compreensão sistemicas de processos emoperação na área de Energia e 
Comunicações.
Objetivos Específicos
1 - Capacitar o aluno a representar sistemas dinâmicos no domínio da frequência.
2 - Capacitar o aluno a representar sistemas dinâmicos no domínio do tempo.
3 - Habilitar o aluno à análise de sistemas dinâmicos lineares e invariantes no tempo.
4 - Habilitar o aluno à análise de sistemas dinâmicos lineares e invariantes no domínio da frequência.
Conteúdos
Unidade 1 - Conceitos fundamentais
1.1. Terminologia e classificação de sistemas
1.2. Álgebra de diagramas de blocos
1.3. Diagrama de Fluxo de Sinais - Regra de Mason
Unidade 2 - Equações Dinâmicas de Sistemas Lineares
2.1. Equações Diferenciais Lineares
2.2. Espaço de Estado; Estados de equilíbrio.
2.3. Equações de Estado
Unidade 3 - Modelagem no domínio da frequência
3.1. Funções de Transferência
3.2. Pólos e zeros
3.3. Funções de transferência de circuitos elétricos
3.4. Funções de transferência de sistemas eletromecânicos
3.5. Circuitos elétricos análogos
3.6. Estudo de casos.
Unidade 4 - Modelagem no domínio do tempo
4.1. Representação geral no espaço de estados
4.2. Conversão de funções de transferência para o espaço de estado
4.3. Conversão do espaço de estados para a função de transferência
Unidade 5 - Princípios de análise no domínio do tempo
5.1. Sistemas de primeira ordem
5.2. Sistemas de segunda ordem
5.3. Solução das equações de estado através da transformada de Laplace
5.4. Solução de equações de estado no domínio do tempo
 
Unidade 6 - Princípios de análise no domínio da frequência
6.1. Gráficos de Bode
6.2. Diagramas Polares
Procedimentos de Ensino
Aulas expositivas dialogadas com apresentação dos conteúdos relevantes e potencialmente significativos, 
exemplificações e discussão dos resultados. 
Resolução de exercícios, objetivando desenvolver habilidades.
Realização de atividades de leitura, de reflexão. de resolução de exercícios e de síntese em sala 
de aula e extra classe
Recursos
Uso de recursos computacionais, datashow, transparências e de outros recursos 
didáticos.
Procedimentos de Avaliação
O processo de avaliação será composto de três etapas, Avaliação 1 (AV1), Avaliação 2 (AV2) e Avaliação 
3 (AV3). 
As avaliações poderão ser realizadas através de provas teóricas, provas práticas, e realização de projetos ou 
outros trabalhos, representando atividades acadêmicas de ensino, de acordo com as especificidades de cada 
disciplina. A soma de todas as atividades que possam vir a compor o grau final de cada avaliação não 
poderá ultrapassar o grau máximo de 10, sendo permitido atribuir valor decimal às avaliações. 
A AV1 contemplará o conteúdo da disciplina até a sua realização, incluindo o das atividades estruturadas.
As AV2 e AV3 abrangerão todo o conteúdo da disciplina, incluindo o das atividades estruturadas.
Para aprovação na disciplina o aluno deverá: 
1 - Atingir resultado igual ou superior a 6,0, calculado a partir da média aritmética entre os graus das 
avaliações, sendo consideradas apenas as duas maiores notas obtida dentre as três etapas de avaliação 
(AV1, AV2 e AV3). A média aritmética obtida será o grau final do aluno na disciplina.
2 - Obter grau igual ou superior a 4,0 em, pelo menos, duas das três avaliações.
3 - Frequentar, no mínimo, 75% das aulas ministradas.
Bibliografia Básica
Ogata, K. Engenharia de Controle Moderno, Prentice-Hall do Brasil, 4 ed., 2003.
2 - NISE, Norman, S. Engenharia de sistemas de controle. 3. ed. Rio de Janeiro: LTC, 
2004.
3 - Enciclopédia de Automática: Controle & Automação. vII. Luís Antonio Aguirre et 
All: Editora Blücher. 2007
Bibliografia Complementar
1 - BOLTON, W. Engenharia de controle. São Paulo: Makron, 1995.
2 - GARCIA, Cláudio. Modelagem e simulação de processos industriais e de sistemas 
eletromecânicos. São Paulo: EDUSP, 1997.
3 - ZILL, Dennis G. Equações Diferenciais com Aplicações em Modelagem. Thomson 
Pioneira
4 - ZILL, Dennis G. Equações diferenciais. São Paulo: Makron, 2003-2005.
5 - Enciclopédia de Automática: Controle & Automação. vI. Luís Antonio Aguirre et 
All: Editora Blücher. 2007
Indicação Material Didático
Katsuhiko Ogata, Engenharia de Controle Moderno, editora: Pearson Education, 
edição: 4, ano:2003
 capítulo: Introdução aos Sistemas de Controle, nº de páginas: 7
 capítulo: Transformada de Laplace, nº de páginas: 37
 capítulo: Modelagem Matemática de Sistemas Dinâmicos, nº de páginas: 79
 Total de páginas do material didático: 123
Outras Informações
Poderá ser empregado recursos computacionais, tais como o SCILAB. Octave, MatLab e similares para 
melhor visualização e compreensão da análise de desempenho dos sistemas