Plano De Estudos

Engenharia Electrotécnica Plano de Estudos 1.º Ano 1.º Semestre Disciplina ANÁLISE MATEMÁTICA I ÁLGEBRA LINEAR E GEOMETRIA ANALÍTICA FÍSICA GERAL I PRÁTICAS LABORATORIAIS I

2.º Semestre Horas/Semana T T-P P 3 3 3 2 3 3 2 4

Disciplina ANÁLISE MATEMÁTICA II FÍSICA GERAL II PRÁTICAS LABORATORIAIS II INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO

Horas/Semana T T-P P 3 3 3 3 1 4 2 4

2.º Ano 1.º Semestre Disciplina ANÁLISE MATEMÁTICA COMPLEMENTAR ESTATÍSTICA ELECTROMAGNETISMO ALGORITMOS ANÁLISE DE CUSTOS INDUSTRIAIS

2.º Semestre Horas/Semana T T-P P 3 3 2 3 2 3 2 2 2 2 2

Disciplina MATEMÁTICA APLICADA ANÁLISE DE CIRCUITOS ESTRUTURA DE DADOS ELECTRÓNICA I INVESTIGAÇÃO OPERACIONAL

Horas/Semana T T-P P 2 3 3 3 2 2 2 3 2 2 2 2

3.º Ano 1.º Semestre

2.º Semestre

MÉTODOS NUMÉRICOS

Horas/Semana T T-P P 3 1 2

SISTEMAS E SINAIS

2

2

SISTEMAS DIGITAIS ELECTRÓNICA II ARQUITECTURA DE COMPUTADORES

2 2 2

2 2 3

Disciplina

2 2

Disciplina SISTEMAS DE CONTROLO MICROPROCESSADORES E MICROCONTROLADORES SISTEMAS DE OPERAÇÃO ELECTRÓNICA III ELECTRÓNICA DIGITAL I

Horas/Semana T T-P P 3 2 2

1

2

2 2 2

3 1 2

2 2

4.º Ano 1.º Semestre Disciplina AUTOMAÇÃO COMUNICAÇÃO DE DADOS ELECTRÓNICA IV INSTRUMENTAÇÃO E MEDIDAS ELECTRÓNICA DIGITAL II

2.º Semestre Horas/Semana T T-P P 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2

Disciplina TELECOMUNICAÇÕES MÁQUINAS ELÉCTRICAS PROCESSAMENTO DIGITAL DE SINAL REDES DE COMPUTADORES TÉCNICAS AVANÇADAS DE COMPUTAÇÃO

Horas/Semana T T-P P 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2

5.º Ano 1.º Semestre Disciplina OPÇÃO A OPÇÃO B PROJECTO (ANUAL)

2.º Semestre Horas/Semana T T-P P 2 2 2 2 2 2 6 9

Disciplina OPÇÃO C OPÇÃO D PROJECTO (ANUAL)

Horas/Semana T T-P P 2 2 2 2 2 2 6 9

Opções Disciplina SISTEMAS ELÉCTRICOS DE ENERGIA I PROCESSAMENTO DIGITAL DE IMAGEM ALGORITMOS E ARQUITECTURA PARA PDS CONTROLO DIGITAL SISTEMAS ELÉCTRICOS DE ENERGIA II COMPUTAÇÃO GRÁFICA ROBÓTICA ELECTROQUÍMICA APLICADA COMUNICAÇÕES MÓVEIS E REDES SEM FIOS INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL (A PARTIR DO ANO LECTIVO DE 2004/2005)

Horas/Semana T T-P P 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

2

2

1º ANO

1. Análise Matemática I∗ 2. Funções reais de variável real: funções inversas e funções definidas implicitamente. Algumas funções especiais e suas inversas. Limites e continuidade de funções: classificação das descontinuidades. Derivadas: derivadas de ordem superior. Diferenciação implícita. Primitivas: técnicas de primitivação. Teoremas de Rolle, de Lagrange e de Cauchy. Regra de L’Hopital; fórmula de Taylor. Integração: o integral de Riemann. 3a) Conceitos de Análise Matemática adquiridos ao longo do Ensino Secundário. 3b) Desenvolver a compreensão dos conceitos básicos de Análise Matemática úteis à actividade futura dos professores. 3c) Carvalho e Silva, Jaime 1994 Princípios de Análise Matemática Aplicada, McGraw Hill, Lisboa; Swokowski, Earl W 1979 Calculus with Analytic Geometry, 1st Vol. Weberand Schmidt Apostol; Tom M 1967 Calculus, 1st Vol, Wiley International Edition. 4. Obrigatória. 5. Maria Gabriela C. Direito; Maria Luis Vasco; Félix Póvoa; Irene Oliveira. 6. 6h/semana (3T, 3TP); 1º semestre; 1º ano. 7. Aulas teóricas e teórico-práticas. É obrigatória a assistência a pelo menos 2/3 das aulas teóricopráticas. 8. 2 testes escritos ou exame final - 100%. 9. Não. 10. 8.0.

∗

Estes são elementos retirados dos ECTS, por indisponibilidade do programa.

DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICA Curso: Licenciatura em Engenharia Electrotécnica Disciplina: ÁLGEBRA LINEAR E GEOMETRIA ANALÍTICA Ano lectivo: 2004/2005. Ano do Curso: 1º

Semestre: 1º semestre

Carga Horária 3 h/semana de aulas teóricas 2 h/semana de aulas teórico práticas.

Docente Responsável: Emília Joaquina Giraldes Soares

PROGRAMA Objectivo: Ensinar os conceitos básicos de Álgebra Linear para Engenheiros. 1. Espaços vectoriais. Definição de espaço vectorial. Exemplos. Propriedades. Conceitos de dependência e independência linear e de conjunto de geradores de um espaço vectorial. Alguns resultados fundamentais sobre estes conceitos. Base e dimensão de um espaço vectorial. Subespaços vectoriais. Intersecção, união e soma de subespaços vectoriais. Conceito de subespaço gerado por um subconjunto de um espaço vectorial. Soma directa de subespaços vectoriais. Teorema das dimensões. 2. Aplicações lineares. Definição de aplicação linear. Exemplos. Propriedades elementares. Álgebra das aplicações lineares. Definição de núcleo e de espaço característico de uma aplicação linear. Aplicações lineares especiais e algumas propriedades. Aplicações lineares cujo domínio é um espaço vectorial de dimensão finita . 3. Matrizes. Matriz de uma aplicação linear entre espaços vectoriais de dimensão finita. Álgebra das matrizes. Transposição, conjugação e alguns tipos especiais de matrizes. Matrizes invertíveis. Característica de linha e característica de coluna de uma matriz. Definição e determinação sistemática da característica de uma matriz. 4. Sistemas de equações lineares. Expressão matricial de um sistema de equações lineares e sua interpretação em termos de aplicações lineares. Discussão e resolução de um sistema de equações lineares. Algoritmo da inversão de matrizes, usando resolução matricial de sistemas de equações lineares. 5. Determinantes. Enunciados de resultados básicos do grupo simétrico. Definição. Exemplos. Propriedades. Definição de menores e complementos algébricos. Teorema de Laplace. Aplicação da teoria de determinantes à determinação da matriz inversa e à resolução de sistemas de equações lineares. 6. Valores e vectores próprios de um endomorfismo e de uma matriz. Definição. Polinómio característico e equação característica. Determinação de valores e vectores próprios. Subespaços próprios. 7. O espaço ordinário. Preliminares. O produto interno. O produto externo. O produto misto.

Bibliografia Giraldes, Emília e Fernandes, Vitor Hugo e Smith, M. Paula Marques, Curso de Álgebra Linear e Geometria Analítica. McGraw-Hill, 1995. Monteiro, António J. Antunes, Álgebra Linear e Geometria Analítica, Edição da Associação dos Estudantes da Faculdade de Ciências de Lisboa, 1982. Agudo, F. R. Dias, Introdução à Álgebra Linear e Geometria Analítica. Livraria Escolar Editora, Lisboa, 1992. Lang, Serge, Álgebra Linear, Editora Edgar Blüger Ltdª, S. Paulo, Brasil, 1977.

SISTEMA DE AVALIAÇÃO Relativamente ao sistema de avaliação da disciplina de Álgebra Linear e Geometria Analítica os alunos deverão atender a que : a) Os alunos deverão assistir a, pelo menos três quartos do número total de aulas teórico práticas para serem admitidos a exame final. Exceptuam-se os alunos abrangidos pelos estatutos especiais. b) Todos os alunos de primeira de primeira inscrição ou que não tenham obtido frequência na disciplina, no ano anterior, para se submeterem à avaliação periódica devem assistir a três quartos das aulas teóricas e três quartos das aulas teórico práticas. Os alunos podem optar por dois sistemas de avaliação: 1) Avaliação periódica: três testes. 2) Exame final. Na avaliação por testes, os alunos só são admitidos ao teste seguinte se obtiverem a classificação de pelo menos 9,5 valores no teste anterior, ou de pelo menos 8 valores, mas com boa informação prática. Neste processo de avaliação a classificação final é a média aritmética dos três testes e os alunos serão aprovados no caso da classificação final ser superior ou igual a 9,5 valores. No caso de optarem por serem avaliados por testes, se não tiverem aproveitamento podem sempre submeter-se a exame final, e se obtiverem aprovação neste tipo de avaliação podem também submeter-se a exame final ficando então com a classificação deste exame. Os que se submeterem a exame final na primeira época podem realizar apenas uma das duas chamadas existentes e ainda a época de recurso, com as restrições previstas nas normas pedagógicas. Cada exame, consiste numa prova teórico-prática classificada para vinte valores. O exame tem uma duração de 2 horas e 30minutos. Os alunos com nota no intervalo [ 8,5, 9,4 ] poderão, se o desejarem, ser submetidos a uma prova oral. O júri da disciplina poderá requerer uma prova oral aos alunos que tenham obtido na prova escrita classificação superior ou igual a 9,5 valores. Os alunos obtêm aprovação na disciplina se obtiverem média final de, pelo menos 9,5 valores. Os alunos aprovados na prova escrita mas que não estão satisfeitos com a classificação obtida poderão requerer, através de impresso próprio, entregue no Departamento de Matemática, no prazo de 48 horas após a afixação dos resultados da prova escrita, a prestação de uma prova oral. Refira-se ainda que: • Em todos exames ou testes é obrigatória a apresentação de um documento de identificação

• Qualquer das provas será sem consulta de quaisquer apontamentos e /ou livros e sem uso de máquinas de calcular. • Durante o tempo de prestação das provas os alunos não se podem ausentar da sala, em caso algum. Em caso de extrema necessidade, o aluno deve sair acompanhado de um docente (vigilante). • Um aluno que pretenda desistir do exame deve declará-lo por escrito na folha de prova, mas só poderá abandonar a sala uma hora e trinta minutos depois do início do mesmo.

Departamento de Física Curso – Eng. Electrotécnica Disciplina – Física Geral I Ano lectivo – 2004/05 Ano do curso- 1º

Semestre- 1º

Carga horária semanal3 h (teóricas) + 3 h (teórico-prát. e/ou práticas)

Docente responsável: Carlos Manuel Margarido Matias

OBJECTIVOS Apreensão de conceitos básicos sobre a Física Geral, incluindo velocidade, aceleração, força, trabalho, momento de uma força, fluxo, calor e temperatura.

PROGRAMA (Aulas teóricas e teórico-práticas)

1. Introdução ao cálculo vectorial Noção de vector e escalar; soma de dois vectores: método gráfico; projecção de um vector nos eixos coordenados; produto escalar entre dois vectores, produto vectorial entre dois vectores. 2. Movimento unidimensional Expressão da posição em ordem ao tempo,; velocidade como derivada da posição; Aceleração como derivada da velocidade; obtenção da velocidade e da posição de um ponto material por integração; Exemplo de movimentos com aceleração constante; queda de graves.

3. Movimento bidimensional 3.1. Movimento de projécteis; movimento circular uniforme.

4. Leis de Newton do movimento 1ª lei de Newton: lei da inércia; 2ª lei de Newton: lei fundamental da dinâmica; 3ª lei de Newton: princípio de acção- reacção.

5. Aplicação das leis de Newton Atrito estático e dinâmico; força centrípeta e movimento curvilíneo; o pêndulo simples e cónico.

6. Lei da gravitação universal Força gravítica; lei de Kepler (velocidade areolar constante)

7. Trabalho e energia Definição de trabalho; trabalho igual a variação da energia cinética. Potência

8. Princípio da conservação de energia Energia mecânica como soma das energias cinética e potencial; Forças conservativas e não conservativas. Conservação de energia mecânica nas forças conservativas Energia potencial gravítica e elástica Trabalho das forças não conservativas igual a variação de energia mecânica.

9. Quantidade de movimento Noção de centro de massa de um sistema; conservação da quantidade de movimento do centro de massa do sistema na ausência de forças exteriores; colisões elásticas e inelásticas. Coeficiente de restituição numa colisão.

10. Equilíbrio estático de um corpo rígido Definição de momento de uma força; condições de equilíbrio estático num corpo rígido: resultante nula de forças e momentos das forças relativamente a um ponto de referência

11. Movimento de rotação de um corpo rígido Cinemática e dinâmica de rotação em torno de um eixo; momento angular e sua relação com o momento de uma força; conservação do momento angular; momento de inércia de um corpo rígido.

12. Cinemática e dinâmica do movimento harmónico simples

13. Mecânica de fluidos Massa específica e densidade; definição de pressão. Pressão absoluta. Pressão atmosférica. Manómetros; impulsão. Princípio de Arquimedes; hidrodinâmica. Noção de caudal. Equação de continuidade; Lei de Bernoulli e algumas das suas aplicações práticas

14. Termodinâmica Calor e temperatura. Escalas de temperatura; pressão e volume. Gases perfeitos. Constante de Rydberg; calorimetria. Mudanças de fase. Calor específico e calor latente; transformações

termodinâmicas: isobáricas, isocóricas, isotérmicas e adiabáticas. 1ª lei da termodinâmica: definição de energia interna. Energia interna como função de estado de um sistema.

Aulas práticas Trabalho nº 1: Força de atrito. Trabalho nº 2: Movimento harmónico simples.

BIBLIOGRAFIA Keller: Phyisics;

Halliday, Resnick: General Physics.

PROCESSO DE AVALIAÇÃO Exame final, realizado em duas chamadas, que pode ser substituído por dois exames de frequência, para os alunos que optem pelo método de avaliação contínua. No final, será realizado um exame de recurso e ainda um exame especial para os alunos com estatuto que permita a inscrição nesse exame, segundo as normas pedagógicas da UTAD. A aprovação é obtida com 9,5 valores, sendo que, no caso dos exames de frequência, em nenhum deles a classificação pode ser inferior a 6 valores. Os alunos são admitidos a prova oral no caso de a sua classificação na prova escrita estar compreendida entre 8,5 e 9,5 valores.

METODOLOGIA

Será privilegiada a participação e intervenção dos estudantes na aprendizagem, tentando evitar aulas demasiadamente expositivas.

Departamento Engenharias Curso: Licenciatura em Engenharia Electrotécnica Disciplina: Práticas Laboratoriais I Ano Lectivo: 2004/2005 Ano do Curso: 1.º

Semestre: 1.º

Carga Horária Semanal: 2h (T) + 4 h (P)

Docente Responsável: Raul Morais dos Santos em 20/Set/2004

Objectivos A disciplina de Práticas Laboratoriais I é uma das disciplinas base do curso de Engenharia Electrotécnica. É objectivo fundamental da disciplina dotar os alunos dos conhecimentos base sobre as grandezas eléctricas e as suas relações. Complementarmente com as noções base sobre os fenomenos estudados, são apresentados alguns componentes básicos como a resistência e o condensador. São também abordados alguns métodos de análise de circuitos que visam determinar oa valores das grandezas presentes em qualquer circuito eléctrico. Além do estudo dos circuitos eléctricos, a medida das várias grandezas é também objectivo desta disciplina. Deste modo, são abordados em detalhe os principais aparelhos de medida como o amperimetro, o voltimetro, o ohmimetro e o osciloscópio. As noções de corrente alternada são também afloradas visando dotar o aluno dos conhecimentos básicos sobre sinais em tensão e em corrente que variam no tempo e os seus parâmetros. Conclui-se com o estudo dos fenómenos transitórios de circuitos RC em corrente contínua. A realização de trabalhos práticos subordinados aos temas apresentados permitirá uma efectiva consolidação dos conceitos e permitem que o aluno construa os seus próprios circuitos e tire as necessárias conclusões e ilações.

Programa da Disciplina Aulas Teóricas y

Introdução às Quantidades Eléctricas o

Carga eléctrica e Lei de Coulomb

o

Diferença de potencial

o

Corrente eléctrica

o o o o o o o

Força electro-motriz

Lei de Ohm e Lei de Joule Leis de Kirchhoff

Associação de resistências

Fontes de tensão e fontes de corrente

Divisor de tensão e divisor de corrente Teorema de Thévenin e de Norton

y

Instrumentos de Medida Analógicos

y

Amperímetros e Voltímetros o

Amperimetros de corrente contínua ƒ ƒ ƒ

Amperimetro Ideal

Efeito de carga de um amperimetro Shunts

o

Voltimetro de corrente contínua ƒ ƒ ƒ

y

Conversão de um amperimetro num voltimetro

Resistência interna de um voltimetro e sensibilidade Efeito de carga de um voltimetro

Medida de Resistências o

Ohmimetro ƒ ƒ

o

Ohmímetro série e ohmímetro shunt

Método Voltímetro-Amperímetro ƒ

o

Obtenção de um ohmímetro a partir de um amperimetro

Montagem em longa e em curta derivação

Ponte de Wheatstone

y

Noções de Corrente Alternada

y

Osciloscópio o

Tubo de Raios Catódicos (TRC) ƒ

o o y

O TRC como analisador de formas de onda

Pontas de prova

Canal Vertical e Horizontal

Circuitos R-C. o o

Introdução à noção de Campo Eléctrico Noção de Capacidade ƒ ƒ

o

Condensador e capacidade Tipos de condensadores

Associação de Condensadores

Carga e Descarga de um condensador.

Aulas Práticas Realização de trabalhos práticos − Considerações práticas sobre a utilização do laboratório, − Utilização dos equipamentos de medida, − Realização de trabalhos práticos 1) Estudo do Amperímetro 2) Estudo do Voltímetro 3) Estudo do Ohmímetro 4) Estudo do Osciloscópio 5) Estudo da carga e descarga do condensador

Bibliografia Recomendada (*) - base − Apontamentos e/ou acetatos fornecidos pelo docente (*) − Sebenta de “Práticas Laboratoriais”, Berta Baptista, UTAD, 1992 (*) − “Electronic Circuits – Discrete and Integrated”, Third Edition, Donald L. Schilling, Charles Belove, McGraw-HILL, 1989, ISBN 0-07-100602-8

− “Electronics – A systems approach”, Neil Storey, Addison-Wesley, 1992, ISBN 0-20117558-4 − “Dispositivos Electrônicos e Teoria de Circuitos”, Quinta Edição, Robert Boylestad and Louis Nashelsky, Prentice-Hall do Brasil, 1994, ISBN 85-7054-049-3 nd − “Microelectronics”, 2 Edition, Jacob MILLMAN – Arvin Grabel, McGraw-HILL, 1987, ISBN 0-07-100596-X (Original) − “Microelectrónica”, Volume I, 2ª Edição, Jacob MILLMAN – Arvin Grabel, McGrawHILL, ISBN 972-9241-15-5 (Tradução brasileira do original)

Normas de Avaliação A avaliação da disciplina é individual, composta por duas componentes, ambas cotadas em 20 valores: − Componente Teórica, realizada sob a forma de exame final, − Componente Prática. Apenas e só depois de verificada a obtenção de frequência à disciplina, e da aprovação a ambas as componentes, a nota final é calculada do seguinte modo: − Nota final = 70% Componente Teórica + 30% Componente Prática Nota : Esta expressão só é aplicada caso favoreça o aluno. Caso contrário, a sua nota final será a obtida, única e exclusivamente em exame final. Avaliação da Componente Teórica O exame final será global e constituído por questões teóricas e teórico-práticas sem consulta. O mesmo se aplica ao exame de recurso. Todos os exames são classificados numa escala de 20 valores. Avaliação da Componente Prática Para efeitos de avaliação, a componente prática está dividida em três componentes: − Relatórios, entregues no final de cada aula prática, − Avaliação Continua A classificação da componente prática é dada pela média ponderada: − Nota Prática = 70% Relatórios + 30% Avaliação Contínua No decorrer das aulas práticas serão realizados 5 trabalhos práticos abrangendo a matéria leccionada nas aulas teóricas. Para tal os alunos terão acesso prévio ao protocolo do trabalho a realizar. No final de cada aula, o protocolo será entregue devidamente preenchido com o resultado do trabalho efectuado. No decorrer do trabalho serão colocadas questões de índole prática que serão classificadas através do item “Avaliação contínua” Os trabalhos práticos serão realizados por grupos de no máximo 2 alunos. O empenhamento do aluno no desenvolvimento do trabalho será classificado por observação directa do professor no item “Avaliação Contínua”. Neste item está também incluída a assiduidade do aluno. Obtenção de frequência à disciplina − Obtida no ano lectivo anterior;

− Assistindo a 3/4 das aulas práticas e teórico-práticas previstas; − Realizar os trabalhos práticos previstos; − Entregar ou repor no fim do semestre todo o material requisitado pelos alunos nas Oficinas de Engenharias para a elaboração dos trabalhos práticos. A entrega do material deverá ser feita durante a semana seguinte à realização do último trabalho prático (Despacho do Sr. Reitor). − Obter classificação superior a 8.50 valores na componente prática. Obtenção de aprovação à disciplina: − − − −

Ter frequência à disciplina + Obter classificação superior 8.50 valores na componente prática + Obter classificação superior 9.50 valores em Exame Final. Nos casos em que a classificação obtida na componente prática seja inferior a 8.50 valores, o aluno é submetido a um exame prático. A não obtenção da classificação mínima exigida, obriga à perda de frequência, não sendo admitido a exame final. − Nos casos em a classificação obtida em exame seja superior a 8.50 valores e inferior a 9.50 valores, o aluno é sujeito a uma prova de avaliação oral, sendo esta realizada num período máximo de 72 horas após a afixação dos resultados. − Todos os alunos que tenham obtido uma classificação na prova escrita superior a 9.50 valores podem, se assim o desejarem, requer uma prova oral para eventual subida de nota, sendo que a nota final da prova é a média aritmética das duas classificações obtidas.

1. Análise Matemática II∗ 2. Aplicações do Cálculo Integral. Coordenadas polares e paramétricas: áreas de figuras planas, volumes de sólidos, comprimentos de curva em coordenadas paramétricas e polares. Integrais impróprios. Sucessões: sucessões monótonas e limitadas. Séries: séries de termos não negativos: critérios de comparação, teste do integral, critérios da razão e da raíz; convergência absoluta - séries alternadas. Séries de potências: desenvolvimento de funções em séries de potências; derivação e integração de séries de potências; séries de Taylor e de MacLaurin. 3a) Conceitos de Análise Matemática adquiridos ao longo do Ensino Secundário. 3b) Desenvolver a compreensão dos conceitos básicos de Análise Matemática úteis à actividade futura dos professores. 3c) Carvalho e Silva, Jaime 1994 Princípios de Análise Matemática Aplicada, McGraw Hill, Lisboa; Swokowski, Earl W 1979 Calculus with Analytic Geometry, 1st Vol. Weberand Schmidt Apostol; Tom M 1967 Calculus, 1st Vol, Wiley International Edition. 4. Obrigatória. 5. Maria Gabriela C. Direito; Helena Campos. 6. 6h/semana (3T, 3TP); 2º semestre; 1º ano. 7. Aulas teóricas e teórico-práticas. É obrigatória a assistência a pelo menos 2/3 das aulas teóricopráticas. 8. 2 testes escritos ou exame final-100%. 9. Não. 10. 8.5.

∗

Estes são elementos retirados dos ECTS, por indisponibilidade do programa.

Departamento de Física

Curso – Eng. Electrotécnica Disciplina – Física Geral II Ano lectivo – 2004/05 Ano do curso- 1º

Semestre- 2º

Carga horária semanal3 h (teóricas) + 3 h (teórico-prát/ práticas)

Docente responsável: Carlos Manuel Margarido Matias

PROGRAMA (Aulas teóricas e teórico-práticas)

1. Lei de Coulomb e campo eléctrico Carga eléctrica. Forças de interacção electrostática; Lei de Coulomb. Aplicação para diferentes distribuições de cargas; Definição de campo eléctrico. Campo eléctrico criado por uma carga pontual; Campo eléctrico criado por distribuições discretas e contínuas de cargas.

2. Lei de Gauss Noção de fluxo. Fluxo do campo eléctrico numa superfície; Lei de Gauss: O fluxo do campo eléctrico numa superfície fechada é proporcional à carga contida nessa superfície

3. Potencial eléctrico Definição de potencial eléctrico como integral de caminho do campo eléctrico; Potencial eléctrico criado por diferentes distribuições de carga

4. Capacidade e propriedades dos isoladores Condensadores. Capacidade dos condensadores. Condensadores planos e cilíndricos. Capacidade de um condensador como função das suas dimensões. Associação de condensadores; energia contida num condensadores; dieléctricos e as suas propriedades.

5. Corrente e resistência

Corrente eléctrica: cargas em movimento. Intensidade da corrente. Portadores de carga. Densidade de portadores. Velocidade de deriva dos portadores. Densidade de corrente eléctrica. Teoria de bandas. Materiais isoladores, semicondutores e condutores. Resistividade e condutividade. Resistência eléctrica. Associações de resistências. Lei de Ohm. Voltímetros e amperímetros. Leis de Kirchoff: lei dos nodos e lei das malhas.

6. Campo magnético Força magnética sobre cargas em movimento. Acção do campo magnético sobre uma corrente eléctrica. Momento magnético e rotação das espiras. Energia potencial mínima. Aplicações práticas da força magnética: frequência do ciclotrão.

7. Leis do magnetismo Campo magnético criado por uma corrente: Lei de Biot-Savart; Campo magnético criado por um condutor infinito. Campo magnético criado no centro de uma espira circular. Lei de Ampère: O integral de caminho do campo magnético ao longo de um circuito fechado é proporcional à corrente contida no seu interior. Definição de fluxo magnético. Lei de Faraday e Lei de Lenz. Solenóides e toróides. Transformadores.

8. Ondas e som Equação de onda como perturbação que se propaga num meio material; Ondas harmónicas: comprimento

de

onda,

frequência

linear

e

angular.

Interferência

de

ondas.

Ondas

multidimensionais: intensidade em função da distância ao centro. Intensidade e nível de intensidade de uma onda sonora. Escala dos níveis de intensidade (decibéis). Efeito de Doppler.

9. Óptica geométrica Refracção e reflexão da luz. Leis de Snell. Índices de refracção. Dioptros. Equação do dioptro plano. Reflexão total. Equação dos focos conjugados. Espelhos e lentes. Espelhos côncavos e convexos. Lentes convergentes e divergentes. 10. Interferência, difracção, polarização Difracção. Interferência construtiva e destrutiva. Distância entre máximos em função da largura da fenda. Lei de Bragg. Polarização. Lei de Malus.

11. Teoria da relatividade restrita Transformadas de Galileu: física clássica. Transformadas de Lorentz. Lei da contracção dos espaços e da dilatação dos tempos. Dinâmica relativística: aumento da massa, quantidade de movimento e energia cinética.

PROGRAMA (Aulas práticas) Trabalho nº 1: Electrostática: Trabalho nº 3: Magnetismo. Trabalho prático nº 4: Óptica geométrica BIBLIOGRAFIA Keller: Phyisics;

Halliday, Resnick: General Physics.

PROCESSO DE AVALIAÇÃO Exame final, realizado em duas chamadas, que pode ser substituído por dois exames de frequência, para os alunos que optem pelo método de avaliação contínua. No final, será realizado um exame de recurso e ainda um exame especial para os alunos com estatuto que permita a inscrição nesse exame, segundo as normas pedagógicas da UTAD. A aprovação é obtida com 9,5 valores, sendo que, no caso dos exames de frequência, em nenhum deles a classificação pode ser inferior a 6 valores. Os alunos são admitidos a prova oral no caso de a sua classificação na prova escrita estar compreendida entre 8,5 e 9,5 valores.

METODOLOGIA

Será privilegiada a participação e intervenção dos estudantes na aprendizagem, tentando evitar aulas demasiadamente expositivas.

Departamento de Engenharias Curso: Engenharia Electrotécnica Disciplina: Práticas Laboratoriais II 1.º Ano / 2.º Semestre Ano lectivo: 2004/2005 Responsável pela disciplina: Salviano Filipe S. P. Soares Apresentação da disciplina n Programa Resumido Ö Introdução ao PSPICE Ö Considerações Sobre Corrente Alternada Ö Carga e Descarga de um Condensador Ö Filtros – Passa baixo e Passa alto Ö O Díodo Ö Circuitos Utilizando Díodos o Avaliação Avaliação da disciplina de PLII A avaliação será individual, constituída por duas componentes : y Componente Teórica e Teórico-prática, y Componente Laboratorial. A nota final da disciplina será dada pela expressão:

Nota Final = 30% Nota da Componente Laboratorial + 70% Nota Exame Ö Avaliação da Componente Laboratorial. y Existirão cinco trabalhos práticos, cujo relatório será avaliado numa escala de 0 a 20 valores. y Cada grupo de trabalho será constituído por dois alunos no máximo. y Os relatórios serão entregues a pedido do professor. A sua não entrega implica uma classificação de zero valores no mesmo.

y Será realizado um mini-teste prático. Este será realizado durante uma aula prática e será avaliado em função do relatório entregue e do desempenho revelado numa escala de 0 a 20 valores. y A avaliação da componente laboratorial é dada pela formula:

Nota Componente Laboratorial = 50% Relatórios + 50% Teste Ö Avaliação da Componente Teórica e Teórico-prática. y y y y

Será constituída por duas chamadas de exame contando a melhor das notas. Os exames realizar-se-ão na época normal em Junho. Só serão admitidos a exame final os alunos que tenham obtido frequência. Este exame será classificado numa escala de 0 a 20 valores. Ö Obtenção de Frequência. y O aluno obtém frequência à cadeira se: y Tiver assistido a pelo menos dois terços do total das aulas práticas previstas, e y Tiver obtido informação mínima de 8,5 valores (0 a 20 valores) na componente laboratorial. y Tiver feito a entrega, uma semana após o fim das aulas práticas, de todo o material requisitado para utilização nas mesmas. Ö Aprovação à Disciplina. • •

O aluno obtém aprovação à disciplina se tiver aprovação (nota igual ou superior a 9,5 valores) à componente teórica e teórico-prática. Após a respectiva aprovação, a nota final será dada pela expressão:

Nota Final = 30% Nota da Componente Laboratorial + 70% Nota Exame p Horário de Atendimento Aulas Teóricas: Salviano F. S. P. Soares y 3ªfeira das 14:00 às 16:00 no gabinete E 0.02 no Eng.II y Email: [email protected] q Bibliografia

y Apontamentos do professor y Robert L. Boylestad. “Introductory Circuit Analysis”, Prentice Hall, 9/e; y C.R.Paul, S.A.Nasar,L.E.Unnewehr, “Introdution to Electrical Engineering” McGraw-Hill International Edtions, Electrical Engineering Series; y Robert L. Boylestad, Louis Nashelsky “Electronic Devices and Circuit Theory”, Prentice Hall, 7/e; y Robert Boylestad, Louis Nashelsky, “Dispositivos Electrônicos e Teoria de Circuitos”, 5ª Edição, Prentice-Hall do Brasil; y Jacob Millman, Arvin Grabel, “Microelectronics”, 2ª Edição, McGraw-Hill

Programa da Disciplina 1 – Introdução ao Spice 1.1.- Formato de entrada 1.2.- Uso da linha de comando 1.3.- Componentes 1.4.- Sub-circuitos 1.5.- Comandos 2 – Considerações Sobre Corrente Alternada 2.1.- Um exemplo 2.2.- Números complexos 2.3.- Solução de um circuito AC 2.4.- O fasor 2.5.- Potência média, potência reactiva e factor de potência 2.6.- Potência máxima transferida 3 – Carga e Descarga de um Condensador 3.1.- Introdução ao Condensador 3.2.- Estudo da carga de um condensador – análise transitória 3.3.- Estudo da descarga de um condensador – análise transitória 4 – Introdução aos Filtros 3.1.- Ressonância 3.2.- Filtros passa-baixo 3.3.- Filtros passa-alto 5 – Condução Eléctrica nos Sólidos 5.1.- Introdução 5.2.- Mecanismo de Condução nos Sólidos

5.3.- Condutividade nos Semicondutores 6 – Características do Díodo de Junção 6.1.- A Junção pn em Equilíbrio 6.2.- Característica Corrente-Tensão para uma Junção pn 6.3.- Dependência da Característica com a Temperatura 6.4.- A resistência do díodo 7 – Circuitos Utilizando Díodos 7.1.- Limitadores 7.2.- A ponte rectificadora a díodos

Departamento de Engenharias Curso – Licenciatura em Engenharia Electrotécnica Disciplina – Introdução à Programação Ano Lectivo – 2004/2005 Ano do Curso – 1º

Semestre – 2º

Carga Horária Semanal – 2T + 2P

Docente Responsável – Manuel José Cabral dos Santos Reis PROGRAMA (PREVISTO) Objectivos, Dotar o aluno com conhecimentos básicos de programação, utilizando a linguagem de programação PASCAL. Conteúdos, Aulas Teóricas 1. Introdução Sistema de computação. Principais componentes de um computador. 2. Linguagens imperativas Apresentação do paradigma e comparação com outros paradigmas. 3. Sistemas de numeração Conversão de um número na base b para uma base b’. Conversão de um número na base b para a base decimal ( Base 10). Conversão de um número decimal para outra base. Conversão directa entre as bases 2, 8 e 16. 4. Algoritmos Noção de algoritmo Linguagem algorítmica Metodologia Tipos de dados Operações básicas Variáveis e expressões Faseamento da resolução de um problema 5. Estruturas de decisão Selecção de acções alternativas Se-então-senão - if-then-else Se’ s encadeados Estrutura de selecção múltipla - Case 6. Ciclos Ciclos condicionais - WHILE ... DO e REPEAT … UNTIL Entrada de dados através de ciclos Ciclos com contador - FOR ... TO ... DO Ciclos encadeados

7. Sub-algoritmos Funções Procedimentos Correspondência argumento/parâmetro Passagem de parâmetros por valor e por referência 8. Estruturas compostas Arrays unidimensionais: Vectores Pesquisa e ordenação utilizando vectores Arrays bidimensionais e dimensão superior: matrizes Exemplos de aplicação de vectores Estruturas e arrays de estruturas Aulas Práticas As aulas práticas seguirão um programa de acompanhamento semanal das aulas teóricas, sendo dada especial atenção à programação em linguagem algorítmica e respectiva codificação em PASCAL. Bibliografia (mínima), Introduction to Computer Science Tremblay J. P., DeDourek J. M., Blunt R. B. McGraw Hill Introdução à Programação Manuel J. Cabral S. Reis, Jorge Gonçalves Gouveia, Francisco Sousa Pereira Série Didáctica Ciências Aplicadas, 226, ISBN – 972-669-547-3 Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, Vila Real, 2003 Programação em Pascal (2ª edição) Byron S. Gottfried McGraw Hill Processo de Avaliação, De acordo com as normas pedagógicas em vigor, para o aluno obter frequência à disciplina não poderá ter um número de faltas superior a 1/4 das aulas práticas previstas. O aluno admitido a exame final pode optar por realizar as duas provas de exame (sem consulta), sendo a classificação final igual à melhor classificação obtida nas duas provas. De acordo com as normas pedagógicas, o aluno será aprovado se obtiver uma classificação não inferior a 9,5 num dos exames finais. No caso de obter uma classificação superior a 8,5 pode requerer prova oral. A equipa docente reserva o direito de convocar uma prova oral para os alunos com classificação superior a 15 (quinze) valores no exame. A avaliação da disciplina seguirá em todos os outros aspectos as normas pedagógicas em vigor.

2.º ANO DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICA Curso - Engenharia Electrotécnica Disciplina - Análise Matemática Complementar Ano Lectivo - 2004/2005 Ano do curso - 2º Ano Semestre - 1º Carga Horária – 6h (3T+ 3TP) Docente Responsável - Anabela Borges OBJECTIVOS Com a disciplina de Análise Matemática Complementar pretende-se que o aluno adquira os conhecimentos básicos do cálculo diferencial e integral de funções de várias variáveis reais bem como da teoria das equações diferenciais ordinárias, usualmente usados em Engenharia. PROGRAMA I. EQUAÇÕES DIFERENCIAIS ORDINÁRIAS 1.1 Definições básicas e terminologia: Definição de equação diferencial ordinária; classificação quanto à ordem e quanto à linearidade; soluções explícitas e implícitas; soluções formais; integral geral duma equação diferencial; integrais particulares e singulares. Problemas com condições iniciais e com condições de fronteira. 1.2 Equações diferenciais de 1ª ordem: • Equações de variáveis separáveis; • Equações diferenciais lineares; • Equações de Bernoulli e de Riccatti. 1.3 Equações diferenciais lineares de ordem n: • Problemas de valores iniciais: teorema de existência e unicidade de solução. • O operador diferencial linear. • Dependência e independência linear de funções. • Equações diferenciais lineares homogéneas : sistema fundamental de soluções; solução geral. • Equações diferenciais lineares não homogéneas: solução geral. • Equações diferenciais lineares com coeficientes constantes: equação característica; método dos coeficientes indeterminados. II. FUNÇÕES VECTORIAIS NO PLANO E NO ESPAÇO 2.1 Definição. Limite e continuidade. 2.2 Derivação e integração. 2.3 Aplicações ao estudo de curvas no plano e no espaço e ao movimento curvilíneo: vectores tangente e normal unitários e curvatura; velocidade e aceleração. III. CÁLCULO DIFERENCIAL DE FUNÇÕES DE VÁRIAS VARIÁVEIS REAIS 3.1 Breves noções de topologia em Rn. 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8

Funções de Rn em Rm : definição e exemplos. Gráficos de funções reais de várias variáveis reais; curvas e superfícies de nível; . Limites e continuidade Derivadas parciais. Diferenciais e funções diferenciáveis. Derivadas de funções composta : regra da cadeia. Teoremas do valor médio e de Schwarz.

3.9 Derivada da função implícita. 3.10Plano tangente e recta normal a uma superfície num ponto. 3.11 Fórmula de Taylor. 3.12 Extremos livres. 3.13 Extremos condicionados: método dos multiplicadores de Lagrange. IV. INTEGRAIS MÚLTIPLOS 4.1 Integral duplo- definição e propriedades. 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8

Cálculo de integrais duplos. Aplicações de integrais duplos ao cálculo de áreas e volumes. Mudança de variável no integral duplo. Integral triplo- definição e propriedades. Cálculo de integrais triplos. Aplicações de integrais triplos ao cálculo de volumes. Mudança de variáveis nos integrais triplos: coordenadas cilíndricas e esféricas

V. INTEGRAIS CURVILÍNEOS E DE SUPERFÍCIE 5.1 Integrais de linha: definição e propriedades. 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8

Integrais de caminho: definição e propriedades. Aplicação ao cálculo do trabalho. Teorema de Green. Superfícies: parametrizações. Área de uma superfície. Integral de uma função escalar numa superfície Integrais de Superfície. Integrais de superfície de funções vectoriais. Teoremas de Gauss e de Stokes.

BIBLIOGRAFIA 1. A. Breda e J. N. Costa. Cálculo com Funções de Várias Variáveis, 1ª edição(1996) , McGraw-Hill International Editions. 2. M. L. Krasnov, A. I. Kiseliov e G. I. Makarenko. Problemas de Equações Diferenciais Ordinárias, 2ª edição (1994)., Mc Graw-Hill Lda., Lisboa. 3. S. Lang. Calculus of Several Variables, 3rd edition (1988), Springer-Verlag. 4. J. E. Marsden and A.J. Tromba. Vector Calculus, 3rd edition (1988), W.H. Freeman and Company. 5. Swokovski, Earl. Cálculo com Geometria Analítica, vol II, 1ª edição (1994), Mc Graw-Hill Lda., S. Paulo. 6. D. G. Zill., A First Course in Differential Equations with Modelling Appplications, 6th edition (1997), Brooks/Cole Publishing Company. PROCESSO DE AVALIAÇÃO Exames finais (De acordo com Normas Pedagógicas) METODOLOGIA Aulas teóricas: exposição de conceitos e aplicações. Aulas teórico-práticas: resolução de exercícios de aplicação.

1. Estatística∗ 2. Introdução à teoria das probabilidades. Variáveis aleatórias. Variáveis aleatórias bi-dimensionais. Distribuições aleatórias. Teoremas fundamentais. Estatística Matemática. 3a) Matemática do Ensino Secundário. 3b) Ministrar os conceitos básicos de probabilidades e estatística úteis aos engenheiros. 3c) Walpole, Ronald E e Raymond, H Myers 1993 Probability and Statistics for Engineers and Scientists. Prentice Hall International Inc., 5th Edition, 766 p. ISBN:0024242012; Zar, Jerrold H 1993 Biostatistical Analysis. Prentice Hall International Inc., 3th Edition. ISBN:0130845426. Dagnelis, P 1973 Théorie et Métodes Statistiques. 2éme Edition, Vols. I et II, Les Presses Agronomiques de Gembloux. 4. Obrigatória. 5. Carlos Mendonça e Moura; Irene Cristina S. Oliveira; Helder Fernando Pedrosa e Sousa. 6. 5h/semana (2T, 3TP); 1º semestre; 2º ano. 7. Aulas teóricas, teórico-práticas. 8. Exame final 100%. 9. Não. 10. 6.0.

∗

Estes são elementos retirados dos ECTS, por indisponibilidade do programa.

Departamento de Física Curso – Licenciatura em Engenharia Electrotécnica Disciplina – Electromagnetismo Ano Lectivo – 2004/05 Ano do Curso–2º Semestre–1º Carga Horária Semanal – 2h T + 3h TP Docente Responsável – José Manuel Salgueiro Gomes Ferreira Programa: Objectivos: Leccionar conceitos fundamentais de Electromagnetismo a potenciais Engenheiros Electrotécnicos, procurando torná-los capazes de aplicar estes conceitos à resolução de problemas (familiares ou não) de graus de dificuldade diversos. Conteúdos: 1. Equações Básicas da Electrostática 2. Equações Básicas para os Condutores 3. Estudo da Corrente Eléctrica 4. O Campo Magnético 5. Indução Electromagnética 6. Circuitos de Corrente Alternada sem Gerador Incorporado 7. Circuitos de Corrente Alternada com Gerador Incorporado 8. Campos Eléctricos na Matéria 9. Campos Magnéticos na Matéria Bibliografia: 1. Purcell E (1973) Electricidade e Magnetismo. Edgard Blucher Lda 2. Villate JE (1999) Electromagnetismo. McGraw – Hill, Lisboa 3. Brito L, Fiolhais M, Providência C (1999) Campo Electromagnético. McGraw – Hill, Lisboa Processo de Avaliação: 1.

Os alunos regularmente inscritos e com frequência que pretendam comparecer às provas de avaliação deverão obrigatóriamente proceder à sua inscrição antecipada na Secretaria do Departamento de Física conforme as normas em vigor. Os alunos poderão prestar provas na época normal (1ª ou 2ª chamada), ou então no exame na época de recurso.

2.

Não é permitido levar para a sala de exames telemóveis, calculadoras, ou quaisquer meios de transmissão/recepção/armazenamento de informação.

3.

Não é permitido aos alunos ausências temporárias da sala no decurso dos exames salvo em casos devidamente justificados por motivos de saúde.

4.

O aluno ficará aprovado na disciplina se obtiver num destes exames classificação de, pelo menos, nove e meio valores.

5.

Os alunos com nota não inferior a oito e meio valores poderão, caso o desejarem, ser submetidos a uma prova oral.

Indicações Metodológicas: 1. São condições para a obtenção de FREQUÊNCIA na disciplina a assistência às aulas; consideram-se sem frequência os alunos com um número de faltas às aulas teórico-práticas superior a um quarto do número de aulas previstas*. *Exceptuam-se os trabalhadores-estudantes e outras categorias sujeitas a um regime especial ao abrigo das Normas Pedagógicas e/ou da legislação vigente. 2. A frequência obtida no ano lectivo anterior é válida para este ano. 3. A inscrição nas turmas teórico-práticas é organizada pelo Departamento de Engenharia Electrotécnica conforme publicitado.

Departamento de Engenharias Curso – Engenharia Electrotécnica Disciplina – Algoritmos Ano Lectivo – 2004/2005 Ano do Curso – 2º Semestre – 1º Carga Horária Semanal – 6h (2T+2TP+2P) Docente Responsável – Prof. Pedro Melo Pinto PROGRAMA Breve revisão das estruturas de controlo e sub-programas Apontadores conceito endereçamento utilização de apontadores na chamada de funções Estruturas de dados compostas vectores pesquisa e ordenação utilizando vectores introdução métodos de pesquisa e ordenação matrizes de dimensão dois e superior estruturas e matrizes de estruturas Recursividade Ficheiros sequenciais introdução estrutura processamento da informação Manipulação de strings conceitos e terminologia operações básicas Listas ligadas definição operações básicas Introdução à análise de algoritmos A engenharia de software ciclo de vida do software o desenho de software implementação, teste e debugging MÉTODOS DE AVALIAÇÃO De acordo com as normas pedagógicas em vigor (Artº 4, nº 2 c) os alunos terão de optar por um de dois planos de avaliação – plano de avaliação periódica e plano de exame final. Assim, existirá um sistema de avaliação para cada um dos planos referidos.

Alunos inscritos no plano de avaliação periódica Será realizado um trabalho experimental individual (TE), a entregar até 15 de Dezembro de 2003. Este trabalho será objecto de um relatório intermédio, a entregar até 14 de Novembro de 2003. Serão realizados 2 testes de avaliação (T1 e T2). O teste T1 será realizado na semana de 27 a 31 de Outubro de 2003. O teste T2 será realizado na semana de 8 a 12 de Dezembro de 2003. A nota final da disciplina será calculada da seguinte maneira:

nota final = 0,3 * T1 + 0,3 * T2 + 0,4 * TE O trabalho experimental individual será objecto de uma avaliação complementar através de uma prova oral. De acordo com as normas pedagógicas em vigor, para que o aluno obtenha frequência à disciplina, o seu número de faltas terá de ser inferior a 1/4 das aulas teóricas, teórico-práticas e práticas previstas, e que tenham realizado o trabalho experimental individual e os 2 testes. Alunos inscritos no plano de exame final Será realizado um trabalho experimental individual (TE), a entregar até 15 de Dezembro de 2003. Este trabalho será objecto de um relatório intermédio, a entregar até 14 de Novembro de 2003. A nota final da disciplina será calculada da seguinte maneira: nota final = 0,6 * Exame + 0,4 * TE O trabalho experimental individual será objecto de uma avaliação complementar através de uma prova oral. De acordo com as normas pedagógicas em vigor, para que o aluno obtenha frequência à disciplina, o seu número de faltas terá de ser inferior a 1/4 das aulas teórico-práticas e práticas previstas, e que tenham realizado o trabalho experimental individual. Os alunos admitidos a exame final poderão efectuar o exame na primeira ou na segunda chamada. A avaliação da disciplina seguirá também em todos os outros aspectos as normas pedagógicas em vigor. BIBLIOGRAFIA Introduction to Computer Science 2nd Ed. Tremblay J.P. , Bunt R. McGraw Hill Cormen T., Leiserson C., Rivest R., Stein C. Introduction to Algorithms, 2nd Edition MIT Press - McGraw Hill, 2001 Visual Studio 6: The Complete Reference John Paul Mueller McGraw-Hill Companies Fundamental da Programação em C Sampaio I., Sampaio A. FCA – Editora de Informática A Book on C Kelley A. , Pohl I. Benjamin Cummings Linguagem C Damas L. FCA – Editora de Informática INDICAÇÕES METODOLÓGICAS A experiência colhida ao longo de vários anos de leccionação da disciplina leva à conclusão de que é desejável que o aluno contacte com alguns problemas práticos para que apreenda com alguma

profundidade as matérias em estudo. As aulas teórico-práticas e práticas devem basear-se na resolução de exercícios de dificuldade adaptada, de modo a poder satisfazer diferentes ritmos de aprendizagem. De preferência, as aulas teórico-práticas devem fazer a ligação entre o conceito (abstracto) e a implementação, quer através da discussão do exercício (metodologia de resolução), quer através da proposta e análise de diferentes soluções. As aulas práticas (em que o número de alunos por computador deve ser de 1 – desejável - ou 2) devem explorar a implementação das soluções discutidas nas aulas teórico-práticas (proporcionando aos alunos ganhar experiência de utilização de um compilador), permitindo ainda que o aluno vá adquirindo metodologias adequadas de desenvolvimento de software (nomeadamente através da sua familiarização com técnicas de debugging).

Departamento de Engenharias Curso : Engenharia Electrotécnica Disciplina : Análise de Custos Industriais Ano Lectivo : 2004-05 Ano do curso : 2º Semestre : 1º Carga horária semanal : 4 (2 teóricas, 2 teórico-práticas) Docente Responsável : Carolina Dominguez PROGRAMA Objectivos : Familiarizar os alunos com o mundo da empresa e da gestão empresarial, saber monitorizar o contexto económico em que as empresas se inserem, tomar conhecimento com os diversos elementos que contribuem para a obtenção do valor de um bem, introduzir o tema da qualidade e da sua relação com a eficiência e com as perdas, adquirir as noções básicas para a elaboração e avaliação de um projecto de investimento. Aulas Teóricas I. CONTEXTO ACTUAL DO CUSTEIO DA PRODUÇÃO : ENQUADRAMENTO 1.1 O contexto económico competitivo 1.2. A importância dos sistemas de gestão e de controlo 1.3. Medir as perdas : uma necessidade 1.4. A qualidade total II.

IMPORTÂNCIA DO CUSTEIO INDUSTRIAL 2.1. O significado do custo industrial 2.2. O custo industrial como ferramenta de análise do processo industrial 2.3. O custo industrial como ferramenta de decisão 2.4. Custo industrial e custo contabilístico

III.

ELEMENTOS DO CUSTO INDUSTRIAL 3.1. Matéria prima 3.2. Matérias subsidiárias e materiais 3.3. Mão de obra 3.4. Energia 3.5. Água e ar comprimido 3.6. Transportes 3.7. Qualidade e laboratório 3.8. Planeamento e controle da produção 3.9. Manutenção e conservação 3.10. Armazenagem 3.11. Serviços administrativos 3.12. Serviços comerciais

IV.

ESTRUTURA DO CUSTO INDUSTRIAL 4.1. Custos directos e custos indirectos 4.2. Custos fixos, custos variáveis 4.3.Centros d responsabilidade e centros de custo 4.4.O método dos centros de custo

4.5.Avaliação de custos por actividades 4.6.Processo de formação do custo de produção 4.7.Processo de formação do custo industrial 5. MONTAGEM DO SISTEMA DE CUSTEIO 5.3.O processo produtivo 5.4.Organização da recolha de dados 5.5.Tratamento dos dados Aulas teórico-práticas 6. PROJECTOS DE INVESTIMENTO 6.3.Enquadramento e conceitos 6.4.Os estudos de viabilidade de um projecto 6.5.Critérios e métodos de avaliação 6.6.Estruturação da informação para o estudo de rentabilidade financeira de um projecto Bibliografia aconselhada - Jelen, F.C., Black J.H., Cost and optimization Engeneering, Mc. Graw Hill, New York, 1983 - Marques A, Concepção e análise de projectos de investimento, Ed. Bilbao Lda, 1998 - Boéri D., Maîtriser la qualité. Tout sur la certification et la qualité totale, Maxima, Paris, 2001 - Bertoni G., Os costes de producción – Cómo se estiman e cómo se utilizan, 6ª ed. Index-Buffeti, 1995 - Textos de apoio fornecidos pelo docente Processo de avaliação - A avaliação de conhecimentos é realizada com base num trabalho prático e através de um teste ou exame final. A nota final é a média da nota do trabalho prático com a do teste ou exame. - Só obtêm frequência os alunos cujo número de faltas às aulas práticas não exceda 1/4 do número total de aulas previstas, e cujo trabalho prático obtenha uma nota superior ou igual a 8,5. constituído por uma parte teórica e uma parte de exercícios práticos. Indicações Metodológicas As aulas teóricas exigirão dos alunos uma participação activa, devendo trazer sempre matéria (artigos, exemplos) escrita para ser apresentada na sala, segundo os temas tratados. Uma visita à uma empresa constituirá um complemento para a aprendizagem. Nas aulas teórico-práticas, além de trazer regularmente e de forma escrita a caracterização e avaliação das tendências económicas (que serão debatidas na aula), os alunos terão que desenvolver, em grupo, um projecto concreto de elaboração e avaliação de um investimento. A docente terá um papel de apoio e de fornecimento de matéria a medida que o projecto for desenvolvido. O projecto deverá ser entregue em forma escrita e apresentado oralmente no fim do semestre.

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS Curso – Engenharia Electrotécnica Disciplina – Análise de Circuitos Ano Lectivo – 2004/2005 Ano do Curso – 2º Semestre - 2º Carga Horária Semanal T: 3h TP: 3h Docente Responsável – Sérgio Augusto Pires Leitão

PROGRAMA ‰ Circuitos Líneares de Corrente Contínua. y Divisores de tensão e de corrente y Transformação estrela-triângulo em malhas de 3 ramos e vice-versa y Circuito eléctrico: elementos activos e passivos y Fontes ideais de tensão e corrente y Fontes reais de tensão e de corrente y Equivalência entre fontes de tensão e corrente reais. y Método das correntes nos ramos y Método das correntes de malha y Método da análise dos nós y Teorema da sobreposição y Teorema de Thévenin y Teorema de Norton y Teorema da Reciprocidade y Dualidade ‰ Circuitos não Líneares de Corrente Contínua. y Definições básicas y Características V / I y Circuitos resistivos série não lineares y Circuitos resistivos paralelo não lineares y Circuitos não lineares em série-paralelo y Aplicação do método par de nós y Aplicação do Teorema de Thévenin ‰ Circuitos de Corrente Alternada Sinusoidal. y Valores médios e eficazes de quantidades sinusoidais. Factor de pico e factor de forma y Representação complexa de sinusoides. Transformada de Steinmetz. y Leis de Faraday e Lenz. Lei da indução e lei da carga (breves revisões) y Análise de circuitos em C. A. y Impedância. Admitância. Generalização da lei de Ohm para circuitos de corrente alternada sinusoidal. y Triângulos de impedância e admitância y Potência em corrente alternada sinusoidal. y Potência actica, reactiva e aparente.

y Ressonância Série Paralelo Interpretação da ressonância sob o ponto de vista energético y Factor de qualidade y Factor de potência Interesse prático do factor de potência Correção do factor de potência ‰ Sistemas Polifásicos. y Vantagens. Definições de sistemas polifásicos simétricos e assimétricos y Tensões simples e compostas y Medições de potência num sistema polifásico Sistema de (n+1) fios Sistema de n fios. Método Aron y Sistema de cargas equilibradas y Sistemas trifásicos Sistemas trifásicos simétricos Teorema de Kenelly Cálculo deste tipo de circuitos Potência activa, reactiva e aparente Vantagens do sistema trifásico em relação a outros sistemas ‰ Circuitos de 1ª Ordem (Transitórios). y Introdução Estudo do condensador e da bobine y Estudo dos circuitos de 1ª ordem Introdução Excitação por condições iniciais Excitação por fontes Excitação por condições iniciais e fontes Resposta a fontes de excitação constante Condições iniciais aplicadas para t ≠ 0 Resposta dos circuitos a alguns sinais tipo ‰ Circuitos de 2ª Ordem (Transitórios). y Excitação por condições iniciais Regime sobreamortecido Regime subamortecido Regime crítico Regime Oscilante y Estudo de circuitos com mais que uma variável independente y Excitação por condições iniciais e fontes y Exemplos de circuitos de 2ª ordem BIBLIOGRAFIA : “Circuitos Eléctricos” – Vitor Meireles - LIDEL

: "Electricidade Aplicada para Engenheiros" – Bessonov : “Análise de Circuitos em Engenharia” - William H. Hayt, Jr. - (Ed. MacGraw-Hill) : “Análise de Circuitos” - John O’Malley - (Ed. MacGraw-Hill) : “Electricidade Básica” - Milton Gussow - (Ed. MacGraw-Hill) : Apontamentos fornecidos. AVALIAÇÃO 1- A avaliação da disciplina será realizada através de prova escrita por Exame Final. Todos os alunos admitidos podem realizar na Época Normal o Exame da 1ª Chamada. Contudo, só os alunos que tenham desistido na 1ª Chamada ou tenham faltado poderão realizar o Exame da 2ª Chamada. Na Época de Recurso podem ir a Exame todos os alunos admitidos. 2- Os alunos que pretendam desistir devem manifestá-lo na folha de prova depois de assinada e só poderão sair da sala 30 minutos após o início da prova. 3- Em cada Exame haverá duas partes, sendo uma Teórica e outra Teórico-Prática com a cotação de 8 valores e 12 valores, respectivamente. Qualquer uma das partes da prova é efectuada sem consulta de quaisquer apontamentos. 4- Os alunos que no Exame realizado obtenham uma classificação entre 8,5 valores e 9,5 valores podem solicitar a realização de uma Prova Oral. O Professor pode solicitar uma prova oral quando assim o entender. 5- Se o aluno pretender melhorar a classificação obtida na prova de exame, poderá requerer, através de um impresso próprio, entregue na Secretaria do Departamento, no prazo de 48 horas após a afixação dos resultados das provas escritas, a prestação de uma prova oral. 6- Os alunos com nota superior a 16 valores terão de efectuar uma prova oral caso pretendam nota superior. Caso contrário, a nota atribuída será de 16 valores. 7- Os alunos terão frequência à disciplina (admitidos) desde que assistam a pelo menos 3/4 das aulas teórico-práticas. 8- Em qualquer dos exames é obrigatória a apresentação de um documento de identificação com fotografia. 9- Qualquer problema resultante da avaliação será resolvido de acordo com as Normas Pedagógicas.

Departamento de Engenharias Curso – Engenharia Electrotécnica Disciplina – Estruturas de Dados Ano Lectivo – 2004/2005 Ano do Curso – 2º

Semestre – 2º

Carga Horária Semanal – 6h (2T+2TP+2P)

Docente Responsável – Prof. Pedro Melo Pinto

PROGRAMA Aulas Teóricas Breve revisão dos conceitos de endereçamento de memória passagem de argumentos para funções apontadores alocação dinâmica de memória estruturas de dados e desenvolvimento de software tipos abstractos de dados tipos polimórficos de dados desenvolvimento de software estruturas de dados lineares vectores listas stacks e filas de espera listas ligadas listas circulares listas duplamente ligadas estruturas de dados não lineares árvores árvores binárias heaps métodos de pesquisa e ordenação pesquisa binária tabelas de endereçamento – hashing ordenação por selecção; mergesort; quicksort; heapsort estruturas de dados não lineares grafos Aulas Teórico-Práticas e Práticas A experiência colhida ao longo de vários anos de leccionação da disciplina leva à conclusão de que é desejável que o aluno contacte com alguns problemas práticos para que apreenda com alguma profundidade as matérias em estudo. As aulas teórico-práticas e práticas devem basear-se na resolução de exercícios de dificuldade adaptada, de modo a poder satisfazer diferentes ritmos de aprendizagem.

De preferência, as aulas teórico-práticas devem fazer a ligação entre o conceito (abstracto) e a implementação, quer através da discussão do exercício (metodologia de resolução), quer através da proposta e análise de diferentes soluções. As aulas práticas (em que o número de alunos por computador deve ser de 1 – desejável - ou 2) devem explorar a implementação das soluções discutidas nas aulas teórico-práticas (proporcionando aos alunos ganhar experiência de utilização de um compilador), permitindo ainda que o aluno vá adquirindo metodologias adequadas de desenvolvimento de software (nomeadamente através da sua familiarização com técnicas de debugging).

1. Electrónica I∗ 2. Condução Eléctrica nos Sólidos. Conservação e Movimentos das Cargas. Características do Díodo de Junção. Circuitos Utilizando Díodos. Teoria do transístor de junção. Polarização de transístores e estabilização térmica. Modelização do transístor. O transístor em baixas frequências. O transístor de efeito de campo (FET). Configurações Compostas. 3a) Os alunos devem ter conhecimentos de Física acerca das leis e grandezas eléctricas básicas e da teoria subjacente à geração de campos electromagnéticos e dos seus efeitos. 3b) O objectivo desta disciplina é o de explicar a operação física e as características dos principais dispositivos semicondutores: díodos de junção, transístores bipolares e transístores de efeito de campo, bem como desenvolver métodos de análise de circuitos envolvendo esses dispositivos. 3c) Jacob Millman, Arvin Grabel, 1987 Microelectronics 2.Ed., McGraw-Hill International Editions; GN Garud, LC Jain, 1983 Electronic Devices and Linear Circuits, Tata McGraw-Hill Publishing Company Limited. 4. Obrigatória. 5. João Pavão. 6. 7h semanas (3T, 2TP, 2P); 2º semestre; 2º ano 7. Aulas teóricas, teórico-práticas e práticas. 8. Exame final 70%; Laboratório 30%. 9. Não. 10. 7.0.

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Estes são elementos retirados dos ECTS, por indisponibilidade do programa.

1. Investigação Operacional∗ 2. Introdução à Investigação Operacional. Programação Linear (PL): Apresentação e formulação genérica de um modelo de PL. Representação e interpretação gráfica de um PL. Resolução genérica de um PL. Revisões e extensões de Álgebra Linear. Noções básicas de Análise Convexa.Teoremas fundamentais de PL. Algoritmo (primal) simplex. Os métodos das 2-fases e das penalidades. Dualidade. Análise de sensibilidade. Problemas especiais da PL. 3a) Bons conhecimentos de Álgebra Linear. 3b) Formulação correcta e precisa de problemas reais como problemas de optimização linear. Muitas são as aplicações importantes que podem ser modeladas como um problema deste tipo no campo da Engenharia. Aprendizagem de um procedimento de determinação da solução de problemas de optimização linear: o Método Simplex. Ser capaz de efectuar uma análise pósoptimal: teoria da dualidade e análise de sensibilidade. Competência para usar software corrente na área de Investigação Operacional. 3c) Bazaraa, MS et al 1990 Linear programming and network flows. 2nd Edition. John Wiley & Sons, New York; Valadares Tavares, L et al 1996 Investigação Operacional. McGraw-Hill, Lisboa. 4. Obrigatória. 5. Teresa Paula C. Azevedo Perdicoúlis; Eva Morais; Pedro Barroso. 6. 4 h/semana (2T + 3 TP); 2º semestre; 2º ano. 7. Aulas teóricas + teórico-práticas 8. Exame final. 9. Não é leccionado noutro idioma. 10. 5.0.

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Estes são elementos retirados dos ECTS, por indisponibilidade do programa.

3.º ANO

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS Curso – Engenharia Electrotécnica Disciplina – Sistemas e Sinais Ano Lectivo – 2004/2005 Ano do Curso – 3º Semestre - 1º Carga Horária Semanal T: 2h TP: 2h Docente Responsável – Sérgio Augusto Pires Leitão PROGRAMA Aulas Teóricas Teóricas - Práticas 1. Análise Matricial Nodal - Formulação da matriz admitâncias nos nós - Matriz de admitâncias nodal - Matriz de impedâncias nodal - Relações de tensão e intensidade - Factor amplificação de tensões em circuito aberto - Factor amplificação de correntes em curto circuito - Matriz de admitâncias nodal flutuante - Matrizes de admitâncias flutuante para modelo de circuitos de dispositivos electrónicos - Potência Complexa - Potência num circuito n-dimensional linear. Diferentes expressões de potência - Determinante Hermitiano. Condições de passividade do circuito 2. Gráficos de Fluência - Introdução - Equivalências elementares - Propriedades - Efeito de um anel próprio. Absorção de um nó - Transmissão de um gráfico de fluência - Passos. Fórmula de Mason - Determinantes factorizáveis - Expansão do determinante num nó e num ramo - Inversões de passos e aneis - Inversão de um gráfico de fluência - Análise de circuitos com gráficos de fluência - Método dos zeros 3. Séries de Fourier - Introdução - Tipos de sinais. Classificação de sinais - Decomposição de sinais nas suas diferentes componentes - Ortogonalidade de sinais. Erro médio quadrático - Coeficientes de correlação - Impulso de Dirac e Função Amostragem - Série Trigonométrica de Fourier - Simplificação para sinais pares, ímpares e com simetria de meia onda - Desenvolvimento em série de Fourier de um sinal s(t) num intervalo finito - Série Exponencial de Fourier - Espectro de frequência de um sinal periódico - Derivação de Série - Teorema de Parseval

4. Resposta de Sistemas Lineares e Invariantes no Tempo - A um sinal exponencial - A um sinal periódico 5. Transformada de Fourier - Integral de Fourier - Condições suficientes de validade do integral de Fourier - Formas especiais do Integral de Fourier - Propriedades da Transformada de Fourier - Linearidade - Mudança de escala - Translação nos tempos - Translação nas frequências. Modulação. Desmodulação - Simetria - Diferenciação no tempo - Integração no tempo - Diferenciação e integrarão nas frequências - Convulsão nos tempos - Convulsão nas frequências - Teorema de Parseval - Transformada de Fourier de funções especiais - Transferência de Fourier de um sinal - Transferência Fourier periódico dum trem em pulsos BIBLIOGRAFIA 1. "An Introduction to Circuit Analysis" - Donald E. Scott - McGraw-Hill. 2. "Electronic Circuits, Signals and Systems" - Mason, S. J. and H. J. Zimmernan - John Wiley & Sons, New York. 3. "Signals Systems and Communications" - Lathi, B. P. - John Wiley & Sons, New York. 4. "Electricidade Aplicada para Engenheiros" - Bessonov. 5. "The Fourier Integral and its Appllcations" - Ppoulis, A. - McGraw-Hill. 6. Apontamentos Teóricos fornecidos pelo Docente. AVALIAÇÃO 1- A avaliação da disciplina será realizada através de prova escrita por Exame Final. Todos os alunos admitidos podem realizar na Época Normal o Exame da 1ª Chamada. Contudo, só os alunos que tenham desistido na 1ª Chamada ou tenham faltado poderão realizar o Exame da 2ª Chamada. Na Época de Recurso podem ir a Exame todos os alunos admitidos. 2- Os alunos que pretendam desistir devem manifestá-lo na folha de prova depois de assinada e só poderão sair da sala 30 minutos após o início da prova. 3- Em cada Exame haverá duas partes, sendo uma Teórica e outra Teórico-Prática com a cotação de 8 valores e 12 valores, respectivamente. Qualquer uma das partes da prova é efectuada sem consulta de quaisquer apontamentos.

4- Os alunos que no Exame realizado obtenham uma classificação entre 8,5 valores e 9,5 valores podem solicitar a realização de uma Prova Oral. O professor pode solicitar uma prova oral quando assim o entender. 5- Se o aluno pretender melhorar a classificação obtida na prova de exame, poderá requerer, através de um impresso próprio, entregue na Secretaria do Departamento, no prazo de 48 horas após a afixação dos resultados das provas escritas, a prestação de uma prova oral. 6- Os alunos com nota superior a 16 valores terão de efectuar uma prova oral caso pretendam nota superior. Caso contrário, a nota atribuída será de 16 valores. 7- Os alunos terão frequência à disciplina (admitidos) desde que assistam a pelo menos 3/4 das aulas teórico-práticas. 8- Em qualquer dos exames é obrigatória a apresentação de um documento de identificação com fotografia. 9- Qualquer problema resultante da avaliação será resolvido de acordo com as Normas Pedagógicas.

1. Sistemas Digitais∗ 2. Sistemas de numeração e aritmética. Álgebra de Boole. Mapas de Karnaugh. Circuitos integrados digitais e famílias lógicas. Circuitos combinatórios. Dispositivos programáveis. Circuitos sequenciais síncronos e assíncronos. Dispositivos de memória. 3a) Electrónica básica, Álgebra de Boole. 3b) Iniciar os alunos no estudo dos sistemas digitais, seus princípios de funcionamento e suas aplicações. 3c) Wakerly, JF 2002 Digital Design: Principles and Practices and Xilinx 4.2i Student Package (3rd Edition), Prentice Hall; Sandige, RS 2001 Digital Design Essentials and Xilinx 4.2i Package, Prentice Hall; Leach, DP Malvino, A 1994 Digital Principles and Applications McGraw-Hill; Mano, M 2000 Logic and Computer Design Fundamentals and Xilinx 4.2i Prentice Hall. 4. Obrigatória. 5. Luís José Calçada Torres Pereira. 6. 6h/semana (2T, 2TP, 2P); 1º semestre; 3º ano. 7. Aulas teóricas, teórico-práticas e práticas. 8. Exame final 70 %; Dois trabalhos individuais escritos cada 11.25 %; Avaliação das aulas práticas 7.5 %. 9. Não. 10. 6.0.

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Estes são elementos retirados dos ECTS, por indisponibilidade do programa.

Departamento de Engenharias Curso – Engenharia Electrotécnica Disciplina – Electrónica II Ano Lectivo – 2004-2005 Ano do Curso – 3º Semestre – 1º Carga Horária Semanal – 2T+2TP+2P Docente Responsável – João Agostinho Batista de Lacerda Pavão

PROGRAMA - O amplificador diferencial e o Amplificador Operacional (AMPOP). Circuitos simples com AMPOPs. - Análise da resposta em frequência de andares amplificadores usando transístores • O modelo PI-Híbrido: estudo dos seus parâmetros e relacionamento destes com os parâmetros “h” (híbridos). • O parâmetro fT e a determinação aproximada de Ce e Cc (Cπ e Cµ). • Função de transferência de um andar em Emissor Comum. • Análise simplificada através do Teorema de Miller. • Considerações do efeito da frequência na constante de Miller. • Função de transferência de um andar Colector Comum. • Análise simplificada através do Teorema de Miller. • Estudo e determinação da resposta em frequência de uma cascata de andares transistorizados. - Amplificadores Realimentados •Classificação dos amplificadores. • O conceito de realimentação. • Ganho de transferência com realimentação. • Características gerais dos amplificadores com realimentação negativa. • Resistências de entrada e de saída. • Método de análise de um amplificador realimentado. • Realimentação série, paralela, em tensão ou em corrente. - Osciladores e Estabilidade • Efeito da realimentação sobre a banda passante de um amplificador. • Função de transferência de duplo polo com realimentação. • Função de transferência de triplo polo com realimentação. • Análise aproximada de um amplificador realimentado de múltiplos pólos. • Análise das configurações tensão-paralela, tensão-série, corrente-série e corrente paralela. • Estabilidade. • Margens de ganho e de fase. • Compensação: por pólo dominante e por pólo-zero. • Osciladores sinusoidais; oscilador de deslocamento de fase. • Forma geral de um circuito oscilador. Exemplos. - Complementos sobre Amplificadores Operacionais • Tensões e correntes de deslocamento e respectivos desvios com a temperatura. • Medida dos parâmetros do AMPOP. • Resposta em frequência.

• Compensação. • Resposta ao degrau. • Filtros activos: descrição polinomial de Butterworth. • Forma geral de um filtro activo de 1ª e de 2ª ordem. BIBLIOGRAFIA Principal Millman - Halkias, Electrónica (vol. 2), Mc Graw Hill Auxiliar Boylestad, R.; Nashelsky, L., Dispositivos Electrónicos e Teoria dos Circuitos, Prentice-Hall do Brasil Millman, J. e Grabel, A., Microelectrónica (vol. 2), McGraw-Hill Malvino, A., Princípios de Electrónica, McGraw-Hill

AVALIAÇÃO A disciplina será avaliada da seguinte forma: O exame escrito conta com o peso de 70% da nota final e a parte prática com 30%. A parte prática será avaliada através do desempenho e dos relatórios dos trabalhos efectuados nas aulas práticas, bem como da assiduidade. Os alunos que não faltarem, ou faltarem no máximo, UMA vez terão uma bonificação de 1 valor na nota final da prática. Se o/a aluno/a tiver DUAS faltas a sua nota não será bonificada nem penalizada. A partir de TRÊS faltas (inclusivé) cada uma penalizará a nota final em 0,5 valores. Os relatórios deverão ser entregues impreterivelmente até à aula seguinte (inclusivé) em que o trabalho foi dado por finalizado pelo Docente, salvo em casos pontuais cuja justificação seja aceite por este. A não observância desta regra penalizará também os alunos em falta com 0,5 valores por dia de atraso na entrega.

Departamento de Engenharias Curso: Engenharia Electrotécnica (ramo de Electrónica, Instrumentação e Computação) Disciplina: Arquitectura de Computadores 3º Ano – 1º Semestre Ano Lectivo: 2004/2005 n Equipa Docente Docentes responsáveis pela leccionação das aulas teóricas: Prof. Dr. José Carlos Silva Cardoso email: [email protected] homepage: http://gcom.utad.pt/~jcardoso/arq_computadores Horário de atendimento: Quartas 11:00-13:00; Sextas 12:00-13:00 Docentes responsáveis pela leccionação das aulas teórico-práticas: Eng.º Antonio Manuel Marques email: [email protected] Horário de atendimento: Segundas 16:00-17:30; Terças 16:00-17:30 o Objectivos Pretende-se com esta disciplina – relacionada com a engenharia dos computadores – que os alunos adquiram os conceitos fundamentais relativos ao funcionamento dum computador, nomeadamente: • A organização e estrutura dum microprocessador • interface do processador com os dispositivos de I/O • A metodologia da programação em linguagem Assembly Para atingir estes últimos objectivos a disciplina segue uma estrutura e orientação que tira partido da formação de base dos alunos em Algoritmos e Estruturas de Dados: problemas simples de algoritmia com manuseamento de pequenas estruturas de dados são analisados e implementados em linguagem assembly, baseada no instruction set do microprocessador Z80 da Zilog aplicado no simulador AVSIM Z80 Simulator/Debugger da Avocet Systems, Inc e no kit Microprofessor 1B da Flight Electronics International Limited. p Programa I.

Introdução A. O que é um Computador? B. Organização Básica de um Computador C. Tipos e Representação de Dados II. Organização Básica dos Computadores A. Memória 1. Organização da Memória 2. Tipos de Memória B. Arquitecturas de Processadores 1. Máquinas de Acumulador 2. Máquinas General-Register 3. Máquinas de Stack 4. Outras Organizações de Processadores C. Organização do Processador Z80 D. Ciclo de Processamento das Instruções E. Conjunto de Instruções F. Operandos e Operações G. Modos de Endereçamento H. Um programa em código Máquina I. Linguagem Assembly J. Endereçamento Indirecto III. Programação em Linguagem Assembly

A. Linguagem Assembly 1. Formatos da Linguagem Assembly 2. Pseudo-Operações e o PLC 3. Expressões 4. Operações de Assembly-Time, Load-Time, e Run-Time B. Assemblador de dois Passos C. Módulos de código Objecto D. Assemblers e Loaders de Relocação 1. Relocação 2. Linking E. Macros F. Linguagem Assembly Estruturada IV. Endereçamento A. Conceitos Gerais 1. Espaço Endereçável e Comprimento do registo 2. Espaço Endereçável e Espaço de Memória 3. Sobreposição de Endereços 4. Alinhamento 5. Modos de Endereçamento B. Modos de Endereçamento de Componente única 1. Registo Directo 2. Absoluto 3. Imediato 4. Registo Indirecto 5. Auto-Incremento e Auto-Decremento C. Modos de Endereçamento de múltiplas Componentes 1. Indexado 2. De Base 3. De Base Indexado 4. Relativo 5. Relativo Indexado 6. Paginado D. Código Independente da Localização E. Gestão de Mapeamento de Memória 1. Mapeamento de Memória 2. Gestão de Memória 3. Memória Virtual V. Operações A. Formato das Instruções B. Bits de condição C. Processor Control e Bits de Status D. Transferência de Dados E. Adição e Subtracção F. Instruções de Operador único G. Fluxo de Programa H. Instruções Lógicas I. Rotações e Shifts 1. Instruções de Rotação 2. Instruções de Shift Lógico 3. Instruções de Shift Aritmético J. Multiplicação e Divisão Inteira K. Aritmética Decimal L. Várias Instruções de controlo do Z80 VI. Subrotinas e Passagem de Parâmetros A. Subrotinas e Parâmetros em Linguagem Assembly 1. Métodos de Chamada de Subrotinas 2. Parâmetros de uma Subrotina 3. Passagem de Parâmetros por Registo e Zonas de Memória 4. Passagem de Parâmetros por Zona de Memória Indirecta 5. Alocação Estática e Dinâmica 6. Convenções de Passagem de Parâmetros pela Stack B. Recursividade VII. Entrada/Saída

VIII.

A. Organização de E/S 1. Barramentos 2. Dispositivos e Interfaces 3. Portas B. Programação de E/S 1. Mapas de E/S e Memória distintos 2. Mapa de E/S integrado no Mapa de Memória C. Protocolos de E/S 1. Operações de Entrada 2. Optimização de Programas com E/S 3. Operações de Saída Mecanismos de Interrupções A. Estrutura e Programação dum Sistema de Interrupções Básico 1. Considerações gerais 2. Um Sistema de Interrupções Simples 3. Utilização de Interrupções num programa de E/S B. Outros Sistemas de Interrupções 1. Habilitação e Níveis de Interrupção 2. Prioridades nas Interrupções 3. Polling e Identificação de Interrupções 4. Interrupções Vectorizadas 5. Interrupções Não Mascaráveis C. Traps e Interrupções por Software 1. Traps 2. Interrupções por Software e Instruções de Trap D. Acesso Directo à Memoria 1. Motivação 2. Displays Mapeados na Memória

q Bibliografia Computer Organization: A Top-Down Approach Autor: Greg W. Scragg Editora: McGraw Hill, 1992. Microcomputer Architecture and Programming - The 68000 Family Autor: John F. Wakerly Editora: John Wiley & Sons, Inc. Structured Computer Organization – 3rd Edition Autor :Andrew S. Tanenbaum Editora: Prentice Hall International Editions Z80 Assembly Language Programming Autor :Lance A. Leventhal Editora: Osborne/McGraw-Hill The Z80 Microcomputer: Architecture, Interfacing, Programming and Design Second Edition Autor: Ramesh Gaonkar Editora: Macmillan Publishing Company The Z80 Microcomputer Handbook Autor: William Barden Jr Editora: Howard W. Sams Et Co., Inc.

Manual do Microprocessador Z80 – 3ª Edição Autor: William Barden Jr Editora: Editora Campus Manuais do Kit de teste e desenvolvimento da Acer IOM-MPF-IP Operation Manual MPF-IP User's Manual MPF-IP Experiment Manual (Software/Hardware) Microprocessador Z80 – Hardware vol.1 – 4ª Edição Autor: Engº Luiz Benedito Cypriano Engº Paulo Roberto Cardinali Editora: Livros Érica Editora Ltda Microprocessador Z80 – Software vol.2 – 4ª Edição Autor: Engº Luiz Benedito Cypriano Editora: Livros Érica Editora Ltda r Avaliação A avaliação desta disciplina será feita de acordo com as Normas Pedagógicas vigentes nesta Universidade, das quais se destacam: • A avaliação será individual e terá por base um exame final escrito a realizar numa época de exames. • Estarão admitidos a exame final todos os alunos que não excedam o número de faltas previsto pelas leis gerais vigentes na Universidade. • Haverá duas datas de exame, respeitantes à 1ª e à 2ª chamadas de exame, cujas datas serão acordadas entre os alunos e o docente da disciplina no início do semestre. • Haverá uma data de prova oral, correspondentes a cada uma das chamadas de exame, cuja data depende da data de afixação das pautas de cada chamada de exame, sem prejuízo do n.º 5 do Art.º 6 do Regime de Avaliação contido nas Normas Pedagógicas. • O aluno poderá ser dispensado da prova oral caso obtenha classificação igual ou superior a 9,5 valores. • Se o aluno ficar dispensado da prova oral e pretender melhorar a nota obtida na prova escrita, pode requerê-la, através de impresso próprio, entregue na Secretaria da Secção de Engenharias, até duas horas antes do início da prova oral. A avaliação está ainda sujeita às seguintes regras, não pertencentes ao Regime de Avaliação das Normas Pedagógicas: • O aluno pode optar por qualquer uma das chamadas de exame. • Os alunos têm obrigatoriamente de inscrever-se para a chamada de exame que pretendam realizar na Secretaria de Engenharias II.

1. Sistemas de Controlo∗ 2. Noções e definições de sistema, comando, medida e controlo. Necessidade do controlo automático. Sistemas lineares. Descrição de sistemas lineares: equações diferenciais, transformadas de Laplace e diagrama de blocos. Funções de transferência. Aplicação a sistemas eléctricos. Estabilidade de Sistemas: critério de Routh-Hurwitz. Classificação de sistemas: resposta em regime permanente. Técnicas de análise de sistemas lineares: Análise no domínio da frequência: diagrama de Bode; Análise pelo lugar das raízes; Análise pelo diagrama de Nyquist. Diagrama de Nichols. Métodos de compensação. Compensação avanço, atraso, atraso-avanço. Compensador proporcional-Integral-diferencial. Análise no espaço de estados. Síntese de controladores de estado. 3a) Conhecimentos de Física e de Electrónica. 3b) Dotar o aluno de conhecimentos na área dos sistemas de controlo realimentados, mediante um tratamento compreensivo e conciso dos sistemas lineares de controlo e dos fundamentos da realimentação. 3c) D’Azzo & Houpis, 1988 Linear Control Systems Analysis & Design, 3rd Ed, Mc.Graw-Hill; Katsuhiko Ogata, 1970 Modern Control Engineering. Prentice-Hall; Joseph Distefano, 1982 Sistemas de Retroação e Controle. Col. Schaum da McGraw-Hill. Apontamentos teóricos fornecidos pelo docente. 4. Obrigatória. 5. José Boaventura Cunha. 6. 5h/semana (3T, 2TP); 2º semestre; 3º ano. 7. Aulas teóricas e teórico-práticas. 8. Prova escrita 100%. 9. Não. 10. 6.5.

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Estes são elementos retirados dos ECTS, por indisponibilidade do programa.

Departamento de Engenharias Curso – Engenharia Electrotécnica Disciplina – Microprocessadores e Microcontroladores Ano Lectivo – 2004/2005 Ano do Curso – 3º 2º Semestre Carga Horária Semanal – 2h (T) + 1h (TP) + 2h (P) Docente Responsável – António Marques Programa Previsto 1. Introdução 1.1. Breve historial 1.2. Organização de um microcomputador 1.3. Organização de um microprocessador 1.4. Endereços de memória 1.5. Características de um processador Intel 8086/88 2. Programação “Assembly” 2.1. Formato das instruções 2.2. Pseudo-instruções 2.3. Desenvolvimento de um programa em “Assembly” 2.4. Assembler 2.5. Macros e subrotinas 3. Programação “Assembly” da família de processadores Intel 80x86 3.1. Flags 3.2. Tabelas e modos de endereçamento 3.3. Formato e tipos de instruções 3.4. Dados do programa 3.5. Estrutura de um programa 3.6. Estruturas de salto 3.7. Segmentos 3.8. Stack 3.9. Macros e subrotinas 4. Periféricos 4.1. Barramentos e Interfaces 4.2. Mapas de endereçamento 4.3. Protocolos de programação para periféricos 4.4. Interfaces paralelo e série 5. Interrupções 5.1. Considerações gerais 5.2. Interrupções na Família de processadores Intel 80x86 6. Novas Direcções 6.1. Evolução dos processadores 6.2. Evolução das arquitecturas dos microcomputadores 6.3. Microcontroladores Bibliografia principal • Computer Organization & Architecture – Designing for Performance, 6th Edition, William Stallings, Prentice-Hall, 2003

•

Hardware para PCs e Redes, 2ª Edição Actualizada, José Gouveia, Alberto Magalhães, FCA, 2002

•

The 8086/8088 Family: Designing, Programming and Interfacing, John Uffenbeck, Prentice-Hall, 1987

Bibliografia adicional •

The Microprocessor: a biography, M. Malone, Telos Springer-Verlag, 1995

•

Computer Architecture and Logic Design, T. Bartee, McGraw-Hill

•

Microprocessors: Principles and Applications, Gilmore, McGraw-Hill, 1989

•

Microprocessors – Theory and Applications (Intel/Motorola), M. Rafiquzzaman, PrenticeHall, 1992

•

Programando em Assembler 8086/8088 – IBM PC, E. Junior, J. Santos, Makron Books McGraw-Hill, 1989

•

Structured Programming in Assembly Language for the IBM PC and PS/2, W. R. Runnion, PWS Publishing Company, 1995

•

Microprocessors and Interfacing, Douglas Hall, McGraw-Hill, 1992

•

The 80386DX Microprocessor – H/W, S/W & Interfacing, Walter Triebel, Prentice-Hall, 1992

•

Pentium Processor System Architecture 2nd Ed., Don Anderson, T. Shanley, AddisonWesley, 1996

•

Pentium Processor PC, Aubrey Pilgrim, McGraw-Hill, 1994 Método de avaliação Conforme estipulam as normas de avaliação em vigor na Universidade de Trás-os-Montes e

Alto Douro, só serão avaliáveis os alunos cujo número de faltas não ultrapasse 1/4 do total de aulas teórico-práticas previstas (Artº 4, nº 2, alíneas a e b). De acordo com o estipulado nas Normas Pedagógicas que entram em vigor no presente ano lectivo, cada aluno poderá optar por fazer avaliação periódica (vulgo frequências) ou submeter-se a exame final (Artº 4, nº2, alínea c). Para tal, deverão preencher e assinar uma declaração vinculativa fornecida pelo docente da disciplina. A avaliação consistirá num teste escrito, abordando as matérias leccionadas nas aulas teóricas, teórico-práticas e práticas. Os alunos deverão inscrever-se no SIDE, na chamada de exame que desejam efectuar, até 3 dias antes da data do respectivo exame.

Departamento de Engenharias Curso – Engenharia Electrotécnica Disciplina - Sistemas de Operação Ano lectivo - 2004/2005 Ano do Curso - 3º Ano

2º Semestre

Carga Horária Semanal - 2 T + 3 P

Docente Responsável - João Paulo Moura Programa Objectivos O programa proposto tem os seguintes objectivos: • Abordagem das organizações, componentes e características de um sistema operativo. • Gestão de recursos e processos, sistemas de armazenamento e transmissão de informação. • Segurança e fiabilidade dos sistemas. • Configuração e gestão de sistemas de pequena, média e grande dimensão. Conteúdos Componente Teórica 1- Introdução y O que é um sistema operativo? y Historial dos sistemas operativos. y Conceitos gerais sobre sistemas operativos. y Chamadas ao sistema. y Estrutura de um sistema operativo. 2- Processos y Introdução aos processos. y Comunicação entre processos. y Problemas clássicos de comunicação entre processos (IPC). y Escalonamento de processos. y Deadlocks. 3- Entradas / Saídas y Entradas / Saídas no equipamento informático. y Entradas / Saídas no suporte lógico. y Organização de discos. y RAID. 4- Gestão da memória y Gestão simples. y Swapping. y Memória virtual. y Segmentação. 5- Sistemas de ficheiros y Ficheiros. y Directorias.

y Implementação de um sistema de ficheiro. y Segurança. y Mecanismo de protecção. 6- Sistemas operativos reais y Unix (Linux) y Ms-Dos. y Windows 95 (98) y Windows NT (2000, XP) y JavaOS Componente Teórico-Prática 1- Conceitos básicos do sistema operativo UNIX y Introdução. y Acesso ao servidor. y Acesso às contas individuais. y Protecção. y Alguns comandos básicos. 2- Programação em linguagem ShellScript y Estruturas de decisão If e case. y Ciclos Until e While. y Ciclos For. 3- Programação em linguagem C y Processos e multiprocessos (funções fork e exec). y Comunicação entre processos (funções pipe, memória partilhada e semáforos).

Bibliografia Título: Practical UNIX Programming Autor(es): Kay A. Robbins, Steven Robbins Editora: Prentice-Hall Ano: 1995 Título: Modern Operating Systems Autor(es): Andrew S. Tanenbaum Editora: Prentice-Hall Ano: 2001

ISBN: 0134437063

ISBN: 0130313580

Título: Sams Teach Yourself Shell Programming in 24 Hours Autor(es): Sriranga Veeraraghavan Editora: Sams Ano: 2002 ISBN: 0672323583 Processo de Avaliação De acordo com as normas pedagógicas em vigor, o aluno pode optar por uma avaliação contínua ou apurada, apenas, no final do semestre. Avaliação contínua: O aluno que escolher esta modalidade não pode ter um número de faltas superior a 1/4 das aulas teóricas previstas e deverá entregar, pelo menos, 3/4 dos trabalhos práticos.

A avaliação consiste na realização de duas frequências. A segunda frequência está condicionada à obtenção de, pelo menos, 8,5 valores na primeira. Quem não preencher esta condição terá de realizar uma prova de avaliação no final do semestre. A nota final será a média das duas frequências.

Avaliação no final do semestre: O aluno terá a frequência da disciplina, se o número de faltas for inferior ou igual a 1/4 das aulas teórico-práticas previstas e se entregar, pelo menos, 3/4 dos trabalhos práticos. Os alunos admitidos a exame final, poderão realizar provas de avaliação escritas numa das duas chamadas previstas. De acordo com as normas pedagógicas, o aluno será dispensado da prova oral caso obtenha uma classificação final não inferior a 9,5 valores e não superior a 16,5 valores. O aluno não poderá realizar prova oral caso tenha uma classificação final inferior a 8,5 valores. A avaliação da disciplina seguirá, também, em todos os outros aspectos, as normas pedagógicas em vigor. Metodologia da aprendizagem O método pedagógico utilizado nas aulas teóricas é o método expositivo que possibilita a transmissão de informações e conhecimentos com continuidade. É também aplicado o método interrogativo, questionando sistematicamente os alunos de forma a verificar os conhecimentos adquiridos. Nas aulas práticas, embora o método mais utilizado seja o activo, suscitando dessa forma a actividade dos alunos através da resolução de exercícios práticos, é também usado o método interrogativo como forma de rever a matéria leccionada nas aulas teóricas.

Departamento de Engenharias Curso – Engenharia Electrotécnica Disciplina – Electrónica III Ano Lectivo – 2004/2005 Ano do Curso - 3 2º Semestre Carga Horária Semanal - 2T + 1TP + 2P Docente Responsável – João Agostinho B. L. Pavão PROGRAMA 1. Circuitos básicos lineares com AMPOPs o Filtros activos: polinómios de Butterworth; determinação do grau do polinómio para a implementação dos filtros; funções biquadráticas; circuitos básicos de implementação de filtros activos de 1ª e 2ª ordem. 2. Amplificadores não lineares e multiplicadores o Comparadores o Amplificadores logarítmicos e exponenciais (anti-log) o Circuitos de multiplicação e divisão analógica 3. Dispositivos de resistência negativa (DRN) o Díodo de Túnel o Transístor unijunção o Circuitos com DRN: Monoestáveis, biestáveis e astáveis 4. Circuitos de modulação/desmodulação o Modulação AM: princípios; medição dos níveis de modulação usando um osciloscópio; o Modulação FM: princípios o Emissores de AM: diagrama de blocos; amplificadores modulados: circuitos; o Emissores SSB (Single-Side Band): métodos de modulação e circuitos. Diagrama de blocos de um emissor SSB o Receptores AM. Diagrama de blocos. Receptor superheterodino: diagrama de blocos e circuitos respectivos. o Receptores de FM: diagrama de blocos o Desmodulação e circuitos desmoduladores de FM: detector de Travis e de FosterSeeley. Discriminador de razão o Emissores de FM: diagrama de blocos e alguns circuitos correspondentes BIBLIOGRAFIA Título Introduction to Operational Amplifier Theory and Applications

Autor John V. Wait; Lawrence P. Huelsman; Granino A. Korn

Operational Amplifiers

Tobey; Graeme; Huelsman

Pulse Digital and Switching Waveforms

Millman e Taub

Microelectronics

Millman; Grabel

Design with Operational Amplifiers and Analog Integrated Circuits

Sergio Franco

Mc Graw Hill McGraw Hill IE McGraw Hill Mc Graw Hill

AVALIAÇÃO • •

Exame (1ª / 2ª chamada / recurso) com o peso de 70%. Nota das aulas práticas com o peso de 30%.

Para que a nota da componente prática possa ser somada à da componente de exame, terá que haver uma nota mínima de 8,5 valores em 20 na nota do exame. Os alunos que não conseguirem este mínimo no exame estarão automaticamente reprovados, sem prejuízo de manterem a nota da componente prática para o próximo ano lectivo, se o desejarem. A nota das aulas práticas será extraída da média das notas de 3 dos relatórios a escolher pelos docentes para todas as turmas, bem como da avaliação contínua do professor durante o decorrer das aulas. Os relatórios terão que ser entregues na própria aula de conclusão do trabalho fixada pelo docente. No caso de a entrega se realizar fora da aula, haverá uma penalização de 5% por cada dia de atraso. A componente prática terá a nota mínima de 8,5 valores, sem a qual os alunos não poderão realizar o exame escrito. O uso de calculadoras com possibilidade de armazenar texto é expressamente proibido durante os exames, a não ser que o exame teórico seja realizado separadamente do exame prático, ou tal situação seja atempadamente permitida pelos Docentes. A inscrição para qualquer exame é OBRIGATÓRIA na secretaria das Engenharias II, independentemente de terem ou não realizado a inscrição na secretaria geral.

Departamento de Engenharias Curso – Engenharia Electrotécnica Disciplina –Electrónica Digital I Ano Lectivo – 2004/2005 Ano do Curso – 3º Semestre - 2º Carga Horária Semanal – 2h (T) + 2h (TP) + 2h (P) Docente Responsável – Luís José Calçada Torres Pereira

Programa da Disciplina 1 - Circuitos Temporizadores o

Geração de sinais digitais astáveis Um gerador de sinais oscilador com o NE555 Oscilador controlado por tensão 74HC4046 Osciladores controlados por cristal Circuitos estáveis construídos com portas CMOS Circuitos estáveis construídos com chips TTL 74LS124

o

Geração de sinais digitais monoestáveis Um gerador de sinais monoestável com o NE555 Circuitos estáveis construídos com chips TTL 74LS121 Os circuitos monoestáveis retriggerable com o 74LS122 Circuitos monoestáveis construídos com portas CMOS

o

Circuitos sintetizadores de frequências usando PLLs A PLL 74HC4046

2 - Dispositivos de Memória o

Descrição geral dos tipos de memórias existentes o Dispositivos de memória primários Tipos de ROMs ROMs, EPROMs, EEPROMs, Flash EPROMs Tipos de RAMs RAMs estáticas, RAMs dinâmicas, RAMs não voláteis RAMs pseudoestáticas, RAMs ferroeléctricas o Dispositivos de memória secundários Discos flexíveis, discos duros, discos ópticos, fitas magnéticas

o Dispositivos ROM EPROMs: estrutura e endereçamento Parâmetros de timing das EPROMSs Exemplos de programação de EPROMs EEPROMs e Flash EPROMs o Dispositivos RAM o RAMs estáticas

o

Estrutura e endereçamento Parâmetros de timing das RAMs Exemplos de RAMs estáticas de alta velocidade Protecção com bateria para RAMs estáticas RAMs não voláteis RAMs dinâmicas Estrutura interna e mecanismo de endereçamento Refreshing das RAMs dinâmicas Controladores de refreshing das RAMs dinâmicas

o

Interface de memórias a microprocessador, e diagramas de tempo Blocos de memória ROM e descodificação de endereços Num sistema com microprocessador de 8 bits Num sistema com microprocessador de 16 bits Blocos de memória RAM e descodificação de endereços Num sistema com microprocessador de 8 bits Num sistema com microprocessador de 16 bits Acesso a um bloco DRAM num sistema baseado em microprocessador

o

Sistemas de memória e diagramas de tempos

o

Armazenamento de informação em discos floppy, discos duros, e cassetes e discos ópticos

3 - Conversão Digital para Analógica (D/A) o

Considerações sobre amostragem e recuperação de sinal

o Introdução aos DACs Característica de entrada ideal Resolução Equação de entrada-saída Processo de conversão D/A o

Escada resistiva R-2R Correntes da escada, correntes de saída Chaves analógicas

o

DACs multiplicadores Tensão de saída do DAC DACs multiplicadores Aplicações dos DACs multiplicadores

o

Exemplo de DACs de 8 bits Tensão de alimentação Terminal de referência ou de multiplicação Terminais de entrada digital Correntes de saída analógicas Tensão de saída unipolar Tensão de saída bipolar

o

Compatibilidade dos DACs com microprocessadores

o

Teste de um DAC de 8 bits Teste estático Teste dinâmico

o

Especificações de um DAC

4 - Conversão Analógica para Digital (A/D) o

Aplicações de ADCs ADC ideal e resolução Erro de quantificação Tipos de ADCs

o Descrição do funcionamento dos ADCs Conversor Flash Conversor de aproximações sucessivas Conversor Sigma Delta Conversor de dupla inclinação o

Especificações de um ADC

o

Ligação de um ADC a um sample-and-hold

o

ADCs compatíveis com microprocessadores

5 - Microcontroladores Memória de dados EEPROM, EPROM e ROM Portas série Portas I/O Contadores e temporizadores PWM Conversor A/D Pinos com pull-up activo Circuito de relógio

4.º ANO

Departamento de Engenharias Curso - Licenciatura em Engenharia Electrotécnica Disciplina – Automação Ano Lectivo – 2004/2005 Ano do Curso – 4º Semestre-1º Carga Horária Semanal: 2T+2TP+2P Docente Responsável – Paulo Moura Oliveira Programa: Objectivos Esta disciplina tem como objectivos principais: o estudo dos autómatos programáveis e suas linguagens de programação, a modelação de sistemas automatizados com GRAFCET e redes de Petri e o controlo de processos industriais. Conteúdos Aulas Teóricas 1.

Introdução 1.1. Relevância da automação no mundo actual 1.2. Razões pró e contra a automatização industrial 1.3. Tipos de processos industriais 1.3.1. Produção contínua 1.3.2. Produção por lotes 1.3.3. Produção por componentes

2.

Programação de Autómatos Programáveis por Linguagem de Contactos (Ladder Logic) 2.1. Partes de comando e operacional 2.2. Controlo Sequencial 2.3. Autómatos Programáveis (PLCs- Programable Logic Controllers) 2.4. Elementos Básicos de um PLC 2.5. Linguagens de programação de PLCs 2.6. Diagramas de Contactos 2.7. Ladder Logic 2.8. Scan de um PLC 2.9. Definição das Condições Lógicas de Entrada 2.10. Estudo pormenorizado do autómato Micro-I da IDEC 2.10.1. Instruções básicas de acesso às entradas saídas e registos internos 2.10.2. Operações lógicas 2.10.3. Temporizadores 2.10.4. Contadores 2.10.5. Shift Registers 2.10.6. Funções especiais do Micro-I

3.

Modelação de Sistemas Automatizados usando GRAFCET 3.1. Definições fundamentais do GRAFCET 3.1.1. Estrutura e interpretação 3.1.2. Etapas 3.1.3. Situação 3.1.4. Acções 3.1.5. Transições 3.1.6. Receptividade 3.2. Regras de evolução e sintaxe 3.2.1. Regras de evolução 3.2.2. Regras de sintaxe 3.3. Estruturas de base 3.3.1. Sequência 3.3.2. Escolha de sequência 3.3.3. Receptividades exclusivas 3.3.4. Gestão de prioridades

3.3.5. Salto de etapas 3.3.6. Retoma de sequência 3.4. Paralelismo interpretado/ estrutural 3.4.1. Paralelismo interpretado 3.4.2. Paralelismo estrutural 3.5. Sumário de algumas representações mais comuns 3.6. Outras estruturas 3.6.1. Sincronização de sequências paralelas 3.6.2. Semáforo de exclusão mútua entre duas sequências 3.6.2.1. Exemplo: Produtor/consumidor 3.6.3. Semáforo de exclusão mútua entre sequências múltiplas 3.7. Extensão de representações 3.7.1. Etapa fonte 3.7.2. Etapa poço 3.7.3. Transição fonte 3.7.4. Transição poço 3.7.4.1. Exemplo de utilização: Sincronização de Grafcets parciais 3.8. Macro-etapas 3.8.1. Introdução 3.8.2. Regras das macro-etapas 3.8.3. Exemplos 3.9. Acções 3.10. Representação gráfica normalizada 3.10.1. Acção contínua 3.10.2. Acção condicional 3.10.3. Acção limitada 3.10.4. Acção retardada 3.10.5. Acção memorizada 3.10.6. Acção impulsional 3.10.7. Combinação de acções 3.11. Partição de um grafcet 3.11.1. Grafcet conexo 3.11.2. Grafcet parcial 3.11.3. Sistemas hierárquicos 3.12. Forçar situações 3.12.1. Regras 3.12.2. Exemplos 3.13. Macro-acções 3.14. Noções adicionais 3.15. Temporizações 4.

Modelação de Sistemas Automatizados usando Redes de Petri 4.1. Introdução 4.2. Conceitos básicos 4.3. Exemplos 4.4. Definição de rede de Petri Autónoma 4.5. Definição de rede de Petri não Autónoma 4.6. Estruturas Particulares 4.7. Conflitos estrutural e efectivo 4.8. Rede de Petri Simples 4.9. Rede de Petri Pura 4.10. Rede de Petri Generalizada 4.11. Rede de Petri de capacidade finita e conversão para rede de Petri normal 4.12. Arco Inibidor 4.12.1. Exemplos de modelação 4.13. Outros tipos de redes de Petri 4.14. Propriedades das redes de Petri 4.14.1. Marcação 4.14.2. Conjunto de cobertura 4.14.3. Sequência de disparo 4.14.4. Redes de Petri Limitada e Segura 4.14.5. Transição Viva 4.14.6. Rede de Petri Viva

4.14.7. Bloqueio 4.14.8. Estado de acolhimento e Reversibilidade 4.14.9. Árvore de cobertura e grafo de marcações 4.14.10. Notações e definições algébricas das redes de Petri 4.14.11. Matrizes de incidência 4.14.12. Equação de estado (ou fundamental) 4.14.13. Marcações invariantes e componentes conservativos 4.15. Modelação de Sistemas de Manufactura com Redes de Petri 4.15.1. Introdução 4.15.2. Metodologia adoptada 4.15.3. Exemplos 4.15.4. Aplicação das propriedades 4.15.5. Conversão das redes de Petri para bases linguísticas 4.16. Noções de Redes de Petri Coloridas 5.

Controlo de Processos Industriais 5.1. Controlador Proporcional Integrativo e Derivativo (PID) 5.2. Implementação Digital do controlador PID 5.3. Restrições nas variáveis manipulada e controlada 5.4. Métodos de sintonia de controladores PID 5.4.1. Método de Ziegler e Nichols da curva de reacção ao degrau 5.4.2. Método de Cohen e Coon 5.4.3. Método do relé de Åström 5.4.4. Método baseado em regras heurísticas 5.4.5. Sintonia automática de controladores PID 5.5. Controladores PID não lineares 5.6. Estruturas de controlo PID com dois graus de liberdade 5.7. Controlo Preditivo de Smith 5.8. Controlo em cascata 5.9. Controlo Feedforward 5.10. Internal Model Control (IMC)

Aulas Teórico-Práticas: Resolução de exercícios sobre temas abordados na parte teórica. Aulas Práticas: Resolução de trabalhos práticos de programação de autómatos. Bibliografia Mínima René David e Hassane Alla (1992): "Petri Nets & Grafcet", Prentice Hall, ISBN: 0-13-3275347. De Moura Oliveira P. B., (1999), "Estruturas de Controlo com o Controlador Proporcional Integrativo e Derivativo- Parte I", Série Didáctica N.º 124, Vila Real, UTAD, Edição Ciências Aplicadas, ISBN: 972-669-362-4. De Moura Oliveira P. B., (2002), "Estruturas de Controlo com o Controlador Proporcional Integrativo e Derivativo- Parte II", Série Didáctica N.º 176, Vila Real, UTAD, Edição Ciências Aplicadas, ISBN: 972-669-481-7. Manual Técnico do autómato Micro 1 Paulo Moura Oliveira e Eduardo Solteiro Pires (2000): "Introdução ao GRAFCET", Série Didáctica, Ciências Aplicadas, Nº 148,Vila Real, UTAD, Edição Ciências Aplicadas,ISBN: 972669-425-6. Paulo Salgado, José Boaventura e Paulo Oliveira, (1996), "Controlo de Processos", Série didáctica Nº 54, UTAD. Processo de Avaliação Os alunos admitidos a exame final poderão efectuar a prova na primeira ou segunda chamada, prevalecendo a melhor classificação. De acordo com as normas pedagógicas, o aluno será dispensado da prova oral caso obtenha uma classificação no exame escrito não inferior a 9,5 valores. O aluno não poderá realizar prova oral caso tenha uma classificação no exame escrito inferior a 8,5 valores. Caso o aluno obtenha no exame final uma classificação não inferior a 9,5

valores, a nota a atribuir ao aluno será a média ponderada da nota do trabalho prático e da nota obtida no exame final (20%-P 80%-Exame). Serão realizados vários trabalhos práticos de entrega obrigatória. avaliação dos estudantes trabalhadores será efectuada segundo as normas anteriores. A avaliação da cadeira seguirá também em todos os outros aspectos as normas pedagógicas em vigor.

1. Comunicação de Dados∗ 2. Teoria das Filas de Espera: Fila M/M/1; Redes de Filas M/M/1. Introdução: Redes de computadores; Aplicações; Estrutura; Arquitecturas - modelos OSI e TCP/IP. Comunicação de Dados: Meios de transmissão; Redes para transmissão de dados; Códigos; Multiplexagem. Ligação Lógica: Controle de erro; Controle de fluxo; HDLC. Redes Locais/Metropolitanas: CSMA/CD; Token Ring e Token Bus; FDDI; DQDB; Bridges. 3a) Não tem. 3b) Munir os alunos de conceitos básicos de modo a saberem o que é uma rede, quais são protocolos e modelos de referencia protocolares, quais as várias maneiras de transmitir dados e quais as alternativas para essa transmissão em termos de redes públicas e privadas. Nas aulas práticas pretende-se que os alunos se iniciem no estudo da teoria das filas de espera e suas aplicações ás redes de computadores, e apreendam conceitos como capacidade de um canal de transmissão e eficiência de protocolos. 3c) William Stallings, Data and Computer Communications, MacMillan (2ª edição); Andrew S Tanenbaum, Computer Networks, Prentice – Hall (2ª edição); Gerad E Kaiser, Local Area Networks, MacGraw – Hill. 4. Obrigatória. 5. Eurico Carrapatoso. 6. 4h/semana (2T, 2TP); 1º semestre; 4º ano. 7. Aulas teóricas e teórico-práticas. 8. Exame final 80%; Laboratório 20%. 9. Não. 10. 5.0.

∗

Estes são elementos retirados dos ECTS, por indisponibilidade do programa.

Departamento de Engenharias Curso: Engenharia Electrotécnica Disciplina: Electrónica IV Ano lectivo: 2004/2005 Ano do Curso: 4º Ano / Semestre: 1º Semestre / Carga horária semanal: 2T – 1 TP - 2P Docentes Responsáveis: Prof. Carlos Serôdio, [email protected] Eng.º Emanuel Peres, [email protected] Objectivos Abordagem das fontes de alimentação lineares, discretas e integradas. Protecções das fontes lineares. Análise das topologias mais comuns dos conversores DC-DC, nomeadamente os conversores Step-Down, Step-Up, Flyback e Forward. Abordagem do comportamento térmico e dimensionamento de dissipadores em semicondutores de potência. Análise dos vários dispositivos rectificadores de potência nomeadamente Díodo de 4-camadas, DIACs, Tiristores, TRIACs. Rectificação controlada. Dotar os alunos dos conhecimentos necessários para o entendimento da electrónica de potência, nomeadamente fontes de alimentação, comportamento térmico dos semicondutores de potência e dispositivos de controlo de potência. Realizar trabalhos práticos no que diz respeito ao projecto de fontes de alimentação lineares discretas e integradas assim como de conversores DC-DC. Programa Parte I Fontes de Alimentação Lineares. •

Fontes Lineares com transístor série;

•

Fontes Lineares com transístor paralelo;

•

Fontes Lineares com regulador integrado;

•

Dissipadores.

Parte II Fontes de Alimentação Comutadas. •

•

Fontes Comutadas do tipo (configuração série e paralelo); •

FLYBACK

•

FORWARD

Conversores DC-DC (configuração série e paralelo); •

STEP-DOWN

•

STEP-UP

Parte III Comportamento Térmico

•

Limites de utilização dos dispositivos semicondutores de potência;

•

Cálculo das resistências térmicas;

•

Condições de embalamento térmico.

Parte IV Dispositivos de Rectificação controlada •

Tiristores, Diacs e Triacs;

•

Métodos de Condução normal e forçada;

•

Métodos de Corte.

BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA y POWER ELECTRONICS – Mohan/Undeland/Robins (Ed. Willey) y INTEGRATED ELECTRONICS – Millman (Ed. MacGraw-Hill) y SWITCHWED MODE POWER SUPPLIES IN PRATICE – Kilgenstey (Ed. Wiley) y ELECTRÓNICA INDUSTRIAL – (Ed. MacGraw-Hill) y MANUAL DE IC’S LINEARES – Texas Instruments y MANUAL DE IC’S LINEARES – National Semiconductores y (Apontamentos fornecidos pelo professor).

Departamento de Engenharias Curso: Licenciatura em Engenharia Electrotécnica Disciplina: Instrumentação e Medidas Ano Lectivo: 2004/2005 Ano do Curso: 4.º Semestre: 1.º Carga horária semanal: 2 (T) Docente Responsável: Paulo Alexandre Cardoso Salgado Programa Objectivos: Esta disciplina tem como objectivo fornecer aos alunos os aspectos essenciais associados à instrumentação electrónica e os conceitos teóricos fundamentais da medição, com uma perspectiva aplicativa ao ramo da engenharia. Com esta disciplina pretende-se que os alunos adquiram os conhecimentos essenciais sobre transdutores, metodologias de condicionamento de sinal, sistemas de aquisição de medidas, bem como a capacidade de aplicação desses conhecimentos na compreensão e desenho de sistemas de medida. Além deste objectivo, visa-se ainda familiarizar os alunos com as blindagens electromagnéticas, a não idealidade dos sistemas electrónicos e o seu ruído. Conteúdos: Aulas Teóricas 1- PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS 1.1 Definições e características gerais. 1.2 Transdutores activos e passivos. 1.3 Elemento sensor primário. 1.4 Grandezas de influência. 1.5 Sistemas de medida generalizado. 1.6 Características metrológicas. 1.6.1 Erros de medida. 1.6.2 Sensibilidade. 1.6.3 Rapidez; Tempo de resposta; Resposta em frequência. 2- CONDICIONAMENTO DE TRANSDUTORES PASSIVOS 2.1. Problemas e exemplos. 2.2. Pontes para interface com sensores/transdutores. 2.2.1 Pontes D.C.: Wheatstone, Kelvin e Wheatstone guarded. 2.2.2 Pontes A.C. e suas aplicações. 3- CONDICIONAMENTO DE SINAL 3.1 Adaptação da fonte de sinal à cadeia de medida. 3.2 Linearização 3.2.1 Por hardware e por software. 3.2.1 Métodos numéricos 3.3 Amplificação. 3.3.1 Necessidade dos amplificadores. 3.3.2 Amplificadores de instrumentação.

3.3.3 Amplificadores de carga. 3.4. Ruído em amplificadores. 4- SISTEMAS DE AQUISIÇÃO DE DADOS 4.1. Amostragem e teoria da amostragem. 4.2. Conversores analógicos-digitais e digitais- analógicos. 4.3. Conversores V/F e F/V. 4.4. Conversores Sigma-Delta 5- TRANSDUTORES 5.1 ÓPTICOS 5.1.1 Célula fotocondutiva (LDR). 5.1.2 Fotodíodo. 5.1.3 Fototransistor. 5.1.4 Transdutor de imagem. 5.2 TEMPERATURA 5.2.1 Escalas de temperatura. 5.2.2 Termometria por resistência. 5.2.3 Termometria por termopar. 5.2.4 Termometria por díodos e transístores 5.2.5 Termometria por sensores integrados. 5.3 TRANSDUTORES DE POSIÇÃO E DESLOCAMENTO 5.3.1 Potenciometria resistiva. 5.3.2 Transdutores indutivos. 5.3.3 Transdutores capacitivos. 5.3.4 Transdutores digitais. 5.4 TRANSDUTORES DE PRESSÃO DE FLUIDOS 6- INTERFERÊNCIAS ELECTROMAGNÉTICAS (EMI) 6.1 Controlo de interferências electromagnéticas. 6.2 Fontes externas de EMI e como as evitar. 6.3 Blindagem. 6.4 Filtros de EMI. 6.5 Planos de terra. 6.6 Equipamento de medida. Aulas Práticas • •

Realização de um conjunto de trabalhos de laboratório. Estudo, projecto e realização de um mini-projecto electrónico na área da electrónica e Instrumentação (opcional). Teóricas – Práticas

• •

Resolução de problemas. Complementos teóricos.

Bibliografia mínima: • Paulo Salgado, “Electrónica e instrumentação”, Série didáctica, 153, UTAD, 2001, ISBN: 972-669-437-X • Geoges Asch, "Les capteurs en instrumentation industrielle", 4ª Edição, DUNOD • Henry W. Ott, "Noise Reduction Techniques in Electronic Systems", 2ª Edição, John Wiley & Sons • Helfrick, A. D. e Cooper, W. D., “Modern Electronic Instrumentation and Measurement Techniques”, Prentice Hall International, 1990.

Método de avaliação: A avaliação é realizada através de: • •

de um exame final escrito versando toda a matéria dada; da realização experimental de um conjunto de trabalhos práticos de laboratório e respectivos relatórios.

A nota final é obtida a partir da expressão abaixo, após a aprovação no exame teórico com classificação não inferior a 10 valores. Nota final = 75 % Nota teórica + 25 % Nota laboratorial

Metodologia da leccionação: A disciplina, de conteúdo consistente, divide-se metodologicamente em duas partes: uma vertente teórica e teórica prática, e uma segunda de laboratório e experimentação, a que correspondem duas metodologia de ensino e avaliação próprias, anteriormente referidas. Na primeira (componente teórica), as aulas serão de natureza mais expositiva, tentando dar-se uma perspectiva aplicativa (através do estudo de exemplos reais do campo industrial e de equipamentos de engenharia). As aulas da componente pratica decorrerão no laboratório, visando cobrir experimentalmente os conteúdos teóricos da disciplina. Para o efeito, os alunos são convidados à realização de um conjunto de trabalhos práticos, permitindo-se e incentivando-se a troca de saberes e metodológicos entre docente e alunos e entre alunos sobre os temas subjacentes aos trabalhos práticos. Este módulo, pode também incluir opcionalmente um trabalho de elaboração de um projecto de engenharia e sua execução, a realizar extra-aulas A avaliação versará a capacidade de análise, reflexão, discussão e argumentação do aluno.

1. Electrónica Digital II∗ 2. Propriedades e definições dos ICs. Diodos. Transístores Bipolares. Diode-Transistor Logic (DTL). Schottky Transistor-Transistor (STTL). Exemplo de portas lógicas TTL. Basic EmitterCoupled Logic (ECL). MECL III and ECL 10K. Outras portas Lógicas ECL. Introdução aos circuitos digitais MOs. Inversor MOS com.resistência de carga, Inversores NMOS com MOSFET de carga de enriquecimento e deplecção. Exemplos de portas Lógicas NMOS. Inversor CMOS. Portas CMOS Tri-State. CMOS Drivers. Dynamic CMOS. BiCMOS. Latches e Flip-Flops. Memórias ROM. 3a) Digital Design, Electronics I, Digital Electronics I. 3b) Cobertura detalhada da tecnologia dos circuitos integrados digitais. Descrição qualitativa do funcionamento dos circuitos seguida de análise analitica usando spice. As famílias descritas em detalhe são (TTL, STTL, and ASTTL), Emitter-coupled logic (ECL), lógica NMOS, lógica CMOS, dynamic CMOS, estruturas BiCMOS. 3c) Demassa, Thomas e Ciccone, Z 1996 Digital Integrated Circuits, John Wiley &Sons; Rabaey, JM Chandrakasan, A Nikolic, B 2002 Digital Integrated Circuits, Prentice Hall; Howe, RT e Sodini, CG 1997 Microelectronics an Integrated Aproach Prentice Hall. 4. Obrigatória. 5. Luís José Calçada Torres Pereira. 6. 6h/semana (2T, 2TP, 2P); 1º semestre; 4º ano. 7. Aulas teóricas, teórico-práticas e práticas. 8. 70 %Exame final; 15 % Relatórios das aulas práticas; 15 % Teste prático. 9. Não. 10. 6.0.

∗

Estes são elementos retirados dos ECTS, por indisponibilidade do programa.

Departamento de Engenharias Curso: Engenharia Electrotécnica Disciplina: Telecomunicações Ano lectivo: 2004/2005 Ano do Curso: 4º Ano / Semestre: 2º Semestre / Carga horária semanal: 2T – 2TP – 2P Docentes Responsáveis: Prof. Carlos Serôdio, [email protected] Eng.º Emanuel Peres, [email protected]

Objectivos A disciplina propõe-se ter um cariz formativo preponderante relativo às redes de modulação analógica e impulsinal. No entanto, considera-se como ponto importante que a disciplina tenha adjacente uma grande preocupação de aplicação prática das tecnologias ao nível do desenvolvimento de serviços e conteúdos. Pretende-se dotar os alunos dos conhecimentos necessários para o entendimento dos sistemas de comunicações. Fornecer aos alunos os conceitos base da modulação analógica, e modulação digital, assim como de antenas. Realizar trabalhos práticos acerca dos vários tipos de modulação analógica e digital. Programa Parte I Classificação de Sinais e Sistemas de Comunicações. •

Transformada de Fourier;

•

A função Impulso;

•

A Transformada Discreta de Fourier;

•

Análise no Domínio Temporal.

Parte II Teoria da Modulação Analógica •

Modulação em Amplitude; • AM-DSB

(Double Side Band)

• AM-DSB-SC

(Double Side Band-Supressed Carrier)

• AM-SSB

(Single Side Band)

• AM-VSB

(Vestigial Side Band)

•

Desmodulação com Detecção Síncrona e Assíncrona;

•

Modulação em Fase;

•

Modulação e Desmodulação em Frequência;

•

Multiplexagem no Domínio da Frequência (FDM).

Parte III

Sistemas de Modulação Digital •

Sinais Discretos; • Amostragem

de Sinais Contínuos

• Reconstrução • Filtragem •

Transmissão por Multiplexagem no Tempo (TDM);

•

Sistemas Pulsados; • Modulação •

por Amplitude de Impulso (PAM)

ASK e FSK

• Modulação

por Largura de Impulso (PWM)

• Modulação

por Posição de Impulso (PPM)

•

Modulação por Codificação de Impulso (PCM);

•

Comunicação de Dados. • Códigos

Digitais;

• Modulação

Binária

Parte IV Ruído nos Sistemas de Comunicações Parte V Antenas e Transmissão por Rádio Frequência

Bibliografia Recomendada y COMMUNICATIONS SYSTEMS - Simon Haykin (Ed. Willey & Sun) y INFORMATION, TRANSMISSION, MODULATION & NOISE - M. Schwartz (MacGraw Hill) y COMMUNICATIONS SYSTEMS - A. Bruce Carlson (MacGraw Hill) y TELECOMMUNICATIONS ENGINEERING - J.Dunlop (Van Nostrand Reinhold) y TELECOMUNICAÇÕES – Eng. Alcides Tadeu Gomes - (Érica) y Apontamentos fornecidos pelo professor.

Departamento de Engenharias Curso – Engenharia Electrotécnica Disciplina – Máquinas Eléctricas Ano Lectivo – 2004/2005 Ano do Curso – 4º Semestre – 2º Carga Horária Semanal - 2T – 1TP – 2P Docente Responsável – Manuel Cordeiro OBJECTIVOS Com a leccionação desta disciplina, pretende-se que os alunos aprendam: • Bases teóricas subjacentes à área científica de máquinas eléctricas • Regras fundamentais a observar na escolha e utilização de máquinas eléctricas • Principais características de funcionamento das máquinas eléctricas convencionais PROGRAMA RESUMIDO • Bases Teóricas Corrente alternada monofásica; análise de circuitos Sistemas polifásicos; análise de circuitos trifásicos Produção de campos magnéticos em máquinas eléctricas: caracterização Materiais para circuitos magnéticos: propriedades físicas Lei da indução: produção de forças electromotrizes Transformação de energia eléctrica Lei de Laplace: produção de forças e de binários Conversão electromecânica de energia • Fundamentos de Máquinas Eléctricas Caracterização geral: classificação funcional Perdas: rendimento; aquecimento; refrigeração Princípios e características de funcionamento Instalação: protecção; estratégias de comando Transformadores Motores de c.a. Normalização BIBLIOGRAFIA Manuel Cordeiro, Colecção de Cópias de Acetatos, UTAD, 2001 M. Vaz Guedes – Sistemas Polifásicos, Núcleo de Estudos de Máquinas Eléctricas (FEUP), 1993 Fitzgerald, Kinsley, Kusko - Máquinas Eléctricas , McGraw-Hill R.A. Bartkowiak – Electric Circuit Analysis, Jhon Wiley & Sons, Inc., 1985 C. Castro Carvalho – Transformadores, Editorial Engenharia (FEUP), 1983 S.J. Chapman – Electric Machinery Fundamentals, McGraw-Hill International Edition SIEMENS – Selecção e Aplicação de Motores Eléctricos, , McGraw-do Brasil., 1989

AVALIAÇÃO – CLASSIFICAÇÃO A avaliação da disciplina será constituída por duas partes: um exame final e uma parte prática, valendo, respectivamente 14 valores e 6 valores. O exame final, com duas chamadas, decorrerá na Época Normal de Julho. Será constituído por duas partes: teórica e teórico-prática, valendo 7 valores cada uma. Os alunos com média total igual ou superior a 9,5 valores são aprovados, desde que tenham obtido mais de 2 valores na parte teórica. Podem comparecer na 2ª Chamada todos os alunos que não compareceram à 1ª ou que, tendo comparecido, desistiram durante o exame. Os alunos classificados no intervalo [8,5 – 9,4] valores podem solicitar uma prova oral. Para obter frequência cada aluno terá que entregar os relatórios dos trabalhos práticos de que é responsável. A avaliação da parte prática é obtida pelo somatório da nota dos trabalhos realizados com uma componente de avaliação contínua (assiduidade e desempenho). Os alunos que, ao abrigo de qualquer disposição regulamentar em vigor, forem dispensados da frequência normal de aulas práticas, serão submetidos a uma prova de avaliação final complementar, de tipo laboratorial, cotada para 6 valores. Para os alunos que já tiverem frequência do ano anterior conta, se o desejarem, a nota da parte prática então obtida.

Departamento de Engenharias Curso – Engenharia Electrotécnica (ramo de Electrónica, Instrumentação e Computação) Disciplina – Processamento Digital do Sinal Ano Lectivo – 2004 / 2005 Ano do Curso – 4º Semestre – 2º Carga Horária Semanal – 2T+2TP+2P Docente Responsável – Prof. Dr. José Carlos Silva Cardoso PROGRAMA Aulas Teóricas IX. Sinais e Sistemas Discretos Sistemas Recursivos e Não Recursivos Resposta lmpulsional Sistemas FIR e IIR Convolução Discreta Resposta em Frequência Transformada de Fourier - Propriedades X. Transformada de Fourier Discreta Transformada Rápida de Fourier XI. Transformada em Z Definição. Propriedades Relação com a Transformada de Fourier Inversão Função de Transferência de um Sistema Discreto XII.Projecto de Filtros Digitais do Tipo IIR Invariância da Resposta Impulsional Transformação Bilinear XIII. Projecto de Filtros Digitais do Tipo FIR Sistemas com Fase Linear Método da Janela Método da Amostragem da Função de Transferência XIV. Implementação de Filtros Digitais XV. Princípios de Estimação Espectral Digital Teóricas – Práticas Exercícios de acompanhamento ás matérias teóricas. Práticas Nas aulas práticas será utilizado o Matlab, em especial a Toolbox de Processamento de Sinal para implementação dos conceitos abordados nas aulas teóricas e treino dos alunos na implementação de filtros.

1. Redes de Computadores∗ 2. Protocolos e arquitecturas protocolares; interligação de redes; protocolos de transporte; modelo cliente-servidor; aplicações sobre a Internet. 3a) Conhecimentos da utilização de redes de computadores, dos protocolos relacionados, do sistema operativo Linux e de programação na linguagem C. 3b) Compreender o funcionamento das redes de computadores e as formas de construir aplicações distribuídas. 3c) Tanembaum, 1996 Computer Networks, Prentice-Hall; W Stallings, 1999 Data and Computer Communications, MacMillan; Eduardo Monteiro, Fernando Boavida, 2000 Engenharia de Redes Informáticas FCA. 4. Obrigatória 5. Eurico Carrapatoso; Benjamim Fonseca. 6. 4h/semana (2T+2TP); 2º semestre; 4º ano. 7. Exposição oral teórica, nas aulas teóricas; exposição oral da metodologia de projecto de redes de computadores e implementação de exercícios práticos de programação de aplicações distribuídas, nas aulas teórico-práticas. 8. Exame final, com componente teórica (50%) e 2 trabalhos práticos (50%). 9. Não. 10. 5.5.

1. Técnicas Avançadas de Computação∗ 2. Introdução à Informática de Gestão. Elaboração de uma Solução na área da Informática de Gestão. Desenvolvimento Estruturado de Aplicações. Introdução ao SQL. Crystal Reports. Programação em Visual Basic. Projecto. 3a) Não tem. 3b) Transmitir conhecimentos suficientes aos alunos para serem capazes de fazer o levantamento, Análise e implementação de soluções na área da Informática de Gestão. Realização de um Projecto de implementação de uma Solução. 3c) Tom DeMarco, 1985 Structured Analysis and Specification CAMPOS, Luis, & Vilar; Sandro 1999 Programação de Bases de Dados com Visual Basic 6.0. Lisboa: FCA-Editora de Informática; NINA, Nuno 1998 Aplicações de Gestão em Visual Basic. Lisboa: FCA- Editora de Informática; NINA, Nuno 1999 Visual Basic 6 Curso Completo. Lisboa: FCA- Editora de Informática; SUSVIELA, Carlos Alberto Nunes (s.d.). Visual Basic Curso Básico. Brasil; PAIVA, Lionardo Fonseca 1996 Visual Basic 5.0 Passo a Passo – 1ª Edição Brasil http://vbbrasil.com/vb/tutoriais.html. 4. Obrigatória. 5. António Paulo Teixeira Costa. 6. 6h/semana (2T, 2TP, 2P); 1º semestre; 4º ano. 7. Aulas teóricas, teórico-práticas e práticas. 8. Projecto em grupo de 2 alunos. 9. Não. 10. 6.0.

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Estes são elementos retirados dos ECTS, por indisponibilidade do programa.

5.º ANO Departamento de Engenharias Curso: ENGENHARIA ELECTROTÉCNICA Disciplina: SISTEMAS ELÉCTRICOS DE ENERGIA I 5º ANO I Semestre 1 - Cadeia da energia eléctrica: da produção à utilização 1.1 - Definição de SEE. Objectivos básicos. Principais componentes. Panorâmica geral sobre o SEE 1.2 - Estrutura de um SEE. Cadeia de energia 1.2.1 - Níveis de tensão 1.2.2. Subsistemas de um SEE 1.2.2.1 - Produção 1.2.2.1 - Transporte 1.2.2.1 - Distribuição 1.2.2.1 - Utilização ou consumo 1.3 - Perspectiva geral sobre o SEE português actual 1.3.1 - Meios de produção hídrica e térmica 1.3.2 - A rede de transporte nacional 1.4 - Perspectivas futuras no domínio da produção de energia eléctrica em Portugal 1.4.1 - Referências à situação presente 1.4.2 - Planeamento de novos centros produtores 1.4.3 - Novas fontes primárias de energia 1.4.4 - Centrais eléctricas não convencionais 1.4.5 - Centrais solares 1.4.5.1 - Térmicas 1.4.5.2 - Fotovoltáicas 1.4.6 - Centrais geotérmicas 1.4.7 - Centrais eólicas 1.4.8 - Míni-hídricas 1.4.9 - Outros tipos de aproveitamentos 1.4.10 - Perspectivas e conclusões 2 - Principais tipos de instalação eléctrica 2.1 - Centrais de produção industrial 2.1.1 - Centrais hidroeléctricas 2.1.1.1 - Centrais de albufeira 2.1.1.2 - Centrais de fio água 2.1.1.3 - Centrais de bombagem 2.1.2 - Centrais térmicas clássicas 2.1.2.1 - Com turbina a vapor 2.1.2.2 - Com turbina a gás ........................................................................................................ 2.1.3 - Centrais nucleares 2.2 - Subestação de transporte e distribuição 2.2.1 - Elementos constituintes 2.2.2 - Tipos construtivos 2.3 - Postos de transformação 3 - Redes de distribuição de energia eléctrica em B. T. 3.1 - Introdução 3.2 - Noções Gerais. Principais tipos de redes de distribuição 3.2.1 - Redes radiais 3.2.2 - Redes radiais com possibilidade de passagem a anel. 3.2.3 - Redes em anel

3.2.4 - Redes emalhadas 3.3 - Projecto de redes de distribuição de energia eléctrica em B.T.: dados e objectivos. Principais restrições técnicas e económicas 3.4 - Dimensionamento de redes de corrente contínua 3.4.1 - Redes radiais 3.4.1.1 - Hipótese de cálculo 3.4.1.2 - Critérios de cálculo 3.4.1.2.1 - Secção constante 3.4.1.2.2 - Densidade de corrente constante 3.4.1.2.3 - Mínimo volume de metal 3.4.1.2.4 - Redistribuição do peso de metal 3.4.2 - Redes em anel ( bialimentadas) 3.4.2.1 - Hipótese de cálculo 3.4.2.2 - Noção de ponto bialimentado 3.4.2.2.1 - Caso em que as tensões de alimentação são iguais 3.4.2.2.2 - Caso em que as tensões de alimentação não são iguais 3.4.3 - Redes emalhadas ( polialimentadas) 3.5 - Dimensionamento de redes de corrente alternada 3.5.1 - Introdução 3.5.2 - Condição da queda de tensão. Componentes da intensidade de corrente em fase com a tensão 3.5.3 - Condição de aquecimento. Componente da corrente em quadratura com a tensão 3.5.4 - Extensão dos métodos de cálculo apresentados para a corrente contínua. Considerações de carácter prático 3.6 - Custos de exploração de uma canalização eléctrica 3.6.1 - Tipos de encargos 3.6.2 - Minimização dos encargos totais. Secção económica. 3.6.3 - Secção técnica e secção económica de um condutor 3.6.4 - Escalonamento económico de um condutor 3.7 - Projecto de redes de distribuição de B.T.. 4 - Linhas de transporte de energia 4.1 - Condições a satisfazer no projecto de linhas de transporte de energia - técnicas - de segurança - económicas 4.2 - Cálculo eléctrico: objectivos 4.2.1 - Tensão mecânica de montagem 4.2.2 - Altura dos suportes 4.2.3 - Questões ligadas ao ambiente 4.3 - Cálculo eléctrico 4.3.1 - Fixação da tensão de transporte Tensões normalizadas Ligação à rede Potência natural Aspecto económico 4.3.2 - Fórmula de Still 4.3.3 - Tabela de Starr 4.3.4 - Fixação da secção dos condutores Normalização Aquecimento Resistência mecânica 4.4 - Lei de Kelvin

4.5 - Método de Frey para o cálculo dos valores mais económicos da tensão de transporte e da secção dos condutores em linhas longas 4.6 - Perdas reais e perdas ideais 4.7 - Tensão natural da linha 4.8 - Coeficiente característico 4.9 - Aplicação do Método de Frey a um caso concreto 4.10 - Coeficiente de sobrecarga 4.11 - Equilíbrio e geometria das linhas Vão Catenária Vãos em declive Factor de desnível Comprimento do arco 4.12 - Peso específico Tensão de ruptura Módulo de elasticidade Coeficiente de dilatação linear Linhas equipadas com isoladores rígidos Linhas de montanha Equação dos estados Tensão de montagem Vão crítico Determinação da flecha máxima 4.13 - Linhas equipadas com cadeias de isoladores. Equação dos estados 4.14 - Cálculo de grandes vãos 4.14 - Resistência mecânica dos apoios, isoladores e fundações 4.15 - Projecto de uma linha: sequência de passos a dar Traçado da linha Cartas da região Nível ceráunico Comprimento, tensão de transporte, secção, estados atmosféricos, coeficientes de sobrecarga Vão crítico, natureza dos suportes, vão médio, afastamento dos condutores

Departamento de Engenharias Curso – Licenciatura em Engenharia Electrotécnica Disciplina – Processamento Digital de Imagem Ano Lectivo – 2004/2005 Ano do Curso – 5º Ano Semestre – 1º Semestre Carga Horária Semanal - 2 Horas Teóricas, 2 Horas Teórico-Práticas e 2 Horas Práticas Docente Responsável – Prof. Vítor Filipe Objectivos O objectivo da disciplina é fornecer conhecimentos genéricos relacionados com a aquisição, processamento e análise de imagens digitais. São estudadas algumas das mais divulgadas técnicas processamento de imagem digital e de sequências de imagem, utilizadas em sistemas de visão por computador O ensino é baseado numa forte componente prática através da realização de vários mini-projectos. Conteúdo Programático 1 - Introdução • O que é o Processamento Digital de Imagem – PDI? • Áreas de aplicação de PDI. Exemplos. • Fases fundamentais do Processamento Digital de Imagem • Componentes de um sistema de processamento de imagem. • Níveis de processamento: Ponto a ponto, Local, Global e Objecto. 2 - A imagem digital e as suas propriedades • O processo de digitalização: Amostragem, quantificação e imagens a cores. • Representação das imagens digitais. Conceito de resolução espacial e resolução temporal. • Propriedades estatísticas de uma imagem: Média, Desvio padrão. • Histograma e Histograma acumulado de uma imagem 3 - Pré-processamento de imagem • Relações básicas entre píxeis: Vizinhança, Adjacência, Conectividade, Métricas. • Operações Aritméticas e Lógicas. • Operações de transformação do brilho usando look-up-tables: exponencial, logaritmo, negativo, equalização. • Filtragem espacial. Convolução. • Operadores de suavização: Filtro de média, Filtro mediana e Filtro Gaussiano. • Operadores de detecção de arestas: baseados na 1ª derivada – Gradiente e baseado no cálculo da 2ª derivada – Laplaciano. • Transformada de Fourier para imagem: filtros passa baixo e filtros passa alto. 4- Segmentação • Objectivos e métodos de segmentação de imagens. • Métodos baseados na detecção de descontinuidades (arestas) e métodos baseados na detecção de semelhanças (regiões). • Binarização: global, local e dinâmica. Métodos para a detecção do nível de binarização óptimo. • Segmentação de regiões: Métodos de crescimento de regiões e métodos de reunião e divisão de regiões. • Métodos de detecção de descontinuidades, linhas e arestas. • Métodos de detecção do contorno.

•

Ligação de contornos quebrados: Processamento local e processamento global Transformada de Hough. Transformada de Hough generalizada.

5- Representação e descrição da forma • Identificação de regiões. • Representação e descrição da forma do contorno: Chain Code, Aproximação poligonal, Assinaturas - curva θ (s) e slop density function, Descritores simples e Descritores de Fourier. • Representação e descrição da forma da região: Esqueleto de uma região – Medial Axis Transformation e algoritmos de emagrecimento, Descritores simples, momentos estatísticos e descritores topológicos. 6- Morfologia matemática • Introdução. • Fundamentos matemáticos. • Erosão, dilatação. • Abertura, fecho. • Morfologia cinzenta e morfologia binária. • Filtros morfológicos. • Gradiente morfológico. 7- Visão por computador como prolongamento de PDI. Bibliografia • Rafael Gonzalez & Richard Woods, “Digital Image Processing”, Addison-Wesley, 1992 • Milan Sonka, Vaclav Hlavac, Roger Boyle, “Image Processing, Analysis, and Machine Vision”, Brooks/Cole Publishing Company, 1999. • Wayne Niblack, “An Introduction to Digital Image Processing”, Prentice-Hall Internacional, 1986. • Linda G. Shapiro, George C. Stockman, “Computer Vision”, Prentice Hall, 2001. • Ramesh Jain, Rangachar Kasturi, Brian G. Schunck, “Machine Vision”, McGraw-Hill, Inc, 1995. Sistema de Avaliação De acordo com as normas pedagógicas em vigor, para que o aluno obtenha frequência à disciplina não poderá ter um número de faltas superior a 1/4 das aulas téorico-práticas e práticas previstas. Será realizado um trabalho prático de entrega obrigatória e com defesa oral no fim do semestre. O trabalho deverá ser entregue em disquete ou CD, acompanhado com um mini relatório na secretaria de Engenharias II. A nota mínima do trabalho prático não pode ser inferior a 8,5 valores. Os alunos admitidos a exame final poderão efectuar a prova na primeira ou segunda chamada. A nota a atribuir ao aluno será calculada através da seguinte fórmula: Nota final = 0.4*nota trabalho prático + 0.6*nota exame. A avaliação da disciplina seguirá em todos os outros aspectos as normas pedagógicas em vigor.

Departamento de Engenharias Curso: Engenharia Electrotécnica (ramo de Electrónica, Instrumentação e Computação) Disciplina: Arquitecturas e Algoritmos de Processamento Digital de Sinal Opção 5º Ano – 1º Semestre Ano Lectivo: 2004/2005 n Equipa Docente Docente responsável pela leccionação das aulas teóricas e teórico-práticas: Prof. Dr. José Carlos Silva Cardoso email: [email protected] homepage: http://gcom.utad.pt/~jcardoso/aa_pds Horário de atendimento: Quartas 11:00-13:00; Sextas 12:00-13:00 o Escolaridade Escolaridade Semanal:

2 T + 2 TP + 2 P

p Objectivos Consolidação dos conceitos já adquiridos de processamento de sinais discretos no tempo com ênfase nas técnicas de filtros digitais e análise espectral. Fundamentos de processamento digital de sinais em tempo real, utilizando processadores dedicados DSP. Arquitecturas de sistemas DSP. Programação de DSPs na resolução de vários problemas de processamento de áudio e de telecomunicações. Processamento de sinal adaptativo. Uso de métodos paramétricos para estimação espectral com aplicações na predição, identificação, de sistemas, equalização, redução de ruído e interferências.

q Programa Programa das aulas Teóricas: 1. Introdução aos processadores DSP 2. Arquitecturas DSP 3. Aplicações DSP 4. Métodos parametricos e tempo-frequência de estimação espectral 5. Filter Banks 6. Wavelets 7. Processamento adaptativo de sinal Programa das aulas Teórico-Práticas: 1. Arquitectura dos processadores DSP (Ênfase na família TMS320) 2. Ferramentas de software 3. Conjunto de instruções, modos de endereçamento 4. Programas exemplo para processamento de áudio 5. Resolução de exercícios de acompanhamento às aulas teóricas. Programa das aulas práticas: Alguns dos trabalhos a propor para implementação nos kits de DSPs podem incluir (duração 1-2 aulas):

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Implementação de filtros digitais Modulação AM/FM Gravador de chamadas Gerador de tons DTMF para marcação telefónica Osciloscópio digital Analisador de espectros

Alguns dos trabalhos a propor para implementação nos kits de DSPs como projecto final da disciplina (duração 4-6 aulas): 1. 2. 3. 4.

Modem FSK Modulador / desmodulador FM Canceladores de eco etc

q Bibliografia DSP Processor Fundamentals: Architectures and Features Autor: Phil Lapsley Editora: IEEE Press, 1998. Adaptive Filtering - Algorithms and Practical Implementation Autor :Paulo S. R. Diniz Editora: Kluwer Academic Publisher Digital Filters Analysis, Design, and Aplications Autor: Andreas Antoniou. Editora: MCGraw Hill TMS320C5x DSK, Aplications Guide. Texas Instruments, 1997. DSP Teaching Kit. Texas Instruments, 1996. Matlab, Signal Processing Toolbox Manual Autor: Mathworks, inc. Editora: r Metodologia da Disciplina Aulas Teóricas: Exposição das matérias do programa, ilustração dos métodos por meio da resolução de problemas e análise de casos concretos. Aulas Teórico-Práticas: Resolução de exercícios propostos. Utilização dos kits com DSPs da Texas Intruments. Aulas Práticas: Implementação de trabalhos práticos propostos e realização de um trabalho final. s Avaliação A avaliação desta disciplina será feita de acordo com as Normas Pedagógicas vigentes nesta Universidade, das quais se destacam:

• A avaliação será individual e terá por base um exame final escrito a realizar numa época de exames e os trabalhos práticos propostos. • A nota final é calculada com os seguintes pesos por componente: Exame final 50% Trabalhos práticos 20% (eliminatória) Trabalho final 30% (eliminatória) Donde resulta a obrigatoriedade de fazer todos os trabalhos práticos propostos para que uma nota final seja atribuída. • Estarão admitidos a exame final todos os alunos que não excedam o número de faltas previsto pelas leis gerais vigentes na Universidade. • Haverá duas datas de exame, respeitantes à 1ª e à 2ª chamadas de exame, cujas datas serão acordadas entre os alunos e o docente da disciplina no início do semestre. • Haverá uma data de prova oral, correspondentes a cada uma das chamadas de exame, cuja data depende da data de afixação das pautas de cada chamada de exame, sem prejuízo do n.º 5 do Art.º 6 do Regime de Avaliação contido nas Normas Pedagógicas. • O aluno poderá ser dispensado da prova oral caso obtenha classificação igual ou superior a 9,5 valores. • Se o aluno ficar dispensado da prova oral e pretender melhorar a nota obtida na prova escrita, pode requerê-la, através de impresso próprio, entregue na Secretaria da Secção de Engenharias, até duas horas antes do início da prova oral. • O aluno pode optar por qualquer uma das chamadas de exame. • Os alunos têm obrigatoriamente de inscrever-se para a chamada de exame que pretendam realizar na Secretaria de Engenharias II.

1. Controlo Digital∗ 2. Necessidade de sistemas avançados de controlo realimentado. Revisões de noções básicas de sistemas: resposta nos tempos e nas frequências. Acções de controlo básicas e controladores industriais do tipo PID. Revisões da modelização de sistemas e introdução à representação de sistemas no espaço de estados. Problemática da discretização de processo. Transformada Z. Identificação de sistemas. Implementação de sistemas de controlo sob tempo real. Controladores do tipo PID digitais. Controlo adaptativo. Metodologias emergentes em controlo. 3a) Conhecimentos de sistemas de Controlo e de Matemática Aplicada. 3b) Preparar os alunos para a utilização de controladores digitais em processos industriais. 3c) Astrom, Karl J e Wittenmark Bjorn, 1990 Computer-Controlled Systems – Theory and Design, Prentice-Hall International; Kuo, 1992 Digital Control Systems – Theory, Hardware, Software, Sanders College Publishing; Constantine, H Houpis e Gary, B Lamont 1987 Digital Control Systems , 2nd Edition, McGRAW – HILL; Wellstead PE e Zarrop, MP 1991 Self-Tuning Systems, Control and Signal Processing, Wiley. Textos de apoio à disciplina. 4. Opcional. 5. José Boaventura Cunha. 6. 6h/semana (2T, 2TP, 2P); 1º semestre; 5º ano. 7. Aulas teóricas, teórico-práticas e práticas 8. Trabalho prático final 30%; 4 Trabalhos Práticos executados nas aulas práticas 70% (valendo 17,5% cada trabalho). 9. Não. 10. 7.5.

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Estes são elementos retirados dos ECTS, por indisponibilidade do programa.

Departamento de Engenharias Curso: Engenharia Electrotécnica Disciplina: SISTEMAS ELÉCTRICOS DE ENERGIA II 5º ANO - 2º SEMESTRE PROGRAMA 1 - Sistema "por unidade" (Sistema p.u.) 1.1 - Definições. Sistema de grandezas de base. 1.2 - Mudança de sistema de base. 1.3 - Formulação matemática das leis fundamentais dos SEE em sistema p.u. . Sistemas Trifásicos. 1.4 - Aplicações. 2 – Instalações eléctricas de interiores 2.1 – Concepção 2.2 – Dimensionamento 2.3 – Execução 2.4 - Segurança em instalações eléctricas 3 – Iluminação 3.1 – Grandezas luminotécnicas 3.2 - Cálculo de instalações de iluminação de interiores. Método do factor de utilização 3.3 – Iluminação pública 3.3.1 – Bases de projecto 3.3.2 – Alternativas e prédimensionamento 4 – Componentes de um SEE 4.1 – Tipos de cargas 4.2 – Análise dos vários componentes 4.3 – Capacidade de transmissão de uma linha 4.4 – Formulação do trânsito de potências de uma linha 4.5 – Modelos de análise do trânsito de potências 5 - Aparelhagem eléctrica de corte e protecção 5.1 - Funções da aparelhagem eléctrica de corte. Classificação dos diversos tipos de aparelhos. 5.2 - Características nominais. Problemas gerais. 5.3 - Principais tipos de soluções utilizadas. Aspectos tecnológicos. 5.4 - Estudo e cálculo das correntes de curto-circuito simétrico.

Departamento de Engenharias Curso – Licenciatura em Engenharia Electrotécnica Disciplina – Computação Gráfica Ano Lectivo – 2004 / 2005 Ano do Curso - 5

2º Semestre

Carga Horária Semanal: 2T, 2TP, 2P

Docente Responsável – António Fernando Vasconcelos Cunha Castro Coelho PROGRAMA 1. Introdução à Computação Gráfica Breve história da Computação Gráfica Aplicações da Computação Gráfica 2. Sistemas Gráficos Dispositivos de visualização Dispositivos de Impressão Dispositivos de entrada interactivos Classificação dos dispositivos de entrada Modos de entrada Processadores video Software gráfico 3. Interfaces e Métodos de Interacção com o Utilizador Interfaces com o utilizador Tarefas de interacção básicas Técnicas interactivas de construção de cenas 4. Algoritmos Raster Básicos para Primitivas de Desenho Pontos e linhas Circunferências e elipses Caracteres Preenchimento de áreas 5. Atributos das Primitivas Atributos de linhas Atributos de preenchimento de áreas Atributos de caracter 6. Transformações 2D Transformações básicas Representação matricial e coordenadas homogéneas Composição de transformações Equações gerais de transformação 7. Visualização 2D Janelas Transformação janela-visor Algoritmos de recorte 8. Transformações 3D Conceitos 3D Sistemas de coordenadas 3D Transformações básicas Composição de transformações

9. Visualização 3D Especificação de um ponto de vista arbitrário Sistemas de projecção Projecções paralela e perspectiva Recorte 3D Mapeamento para o volume de visualização canónico 10. Estruturas e Modelação Segmentação Modelação geométrica Modelação hierárquica 11. Representações 3D Superfícies poligonais Representação sweep Métodos geométricos de construção de sólidos Representações por partição espacial Geometria fractal 12. Curvas e Superfícies Paramétricas Equação paramétrica da curva Curvas de Hermite Curvas de Bézier Curvas Spline Superfícies paramétricas 13. Síntese de Imagem com Elevado Nível de Realismo Cálculo de visibilidade Técnicas para algoritmos de visibilidade eficientes Algoritmos para cálculo de visibilidade Iluminação Modelo de iluminação elementar Sombreado Sombras Detalhes em superfícies Algoritmos de iluminação 14. Realidade Virtual Tecnologias para a realidade virtual Sistemas de realidade virtual VRML Bibliografia -

James Foley , Andries van Dam, John Hughes, Richard Philllips Introduction to Computer Graphics, 2nd ed. Addison-Wesley, 1990

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Donald Hearn and M. Pauline Baker Computer Graphics, C version, 2nd ed. Prentice Hall, 1997

-

Elisabeth Simão Carvalho Introdução à Computação Gráfica Série Didáctica nº 57 UTAD, 1996

-

Jed Hartman and Josie Wernecke The VRML 2.0 Handbook Silicon Graphics, Inc., 1996

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Jackie Neider, Tom Davies, Mason Woo OpenGL Programming Guide Addison-Wesley, 1993

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Apontamentos e fotocópias das transparências Avaliação

Conforme estipulam as Normas Pedagógicas em vigor na Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, os alunos poderão optar por submeter-se a avaliação periódica ou a exame final (Artº 4, nº2, alínea c). Para tal, deverão preencher e assinar uma declaração vinculativa fornecida pelo docente da disciplina. Avaliação Periódica Só serão avaliáveis os alunos cujo número de faltas não ultrapasse 1/4 do total de aulas teóricas, teórico-práticas e práticas previstas (Artº 4, nº 2, alínea a). A avaliação será efectuada por dois trabalhos práticos de entrega obrigatória e por uma frequência. A média da nota dos trabalhos práticos e a nota da frequência não poderão ser inferiores a 8,5 valores. A nota final será calculada através da seguinte fórmula: Nota Final = 20% × TP1 + 50% × TP2 + 30% × Frequência Avaliação por Exame Final Só serão avaliáveis os alunos cujo número de faltas não ultrapasse 1/4 do total de aulas teóricopráticas e práticas previstas (Artº 4, nº 2, alínea a) exceptuando-se o caso dos alunos com estatuto especial que ficam submetidos ao regime respectivo. A avaliação será efectuada por dois trabalhos práticos de entrega obrigatória e pelo exame final. A média das notas obtidas nos dois trabalhos práticos não poderá ser inferior a 8,5 valores. A nota final será calculada através da seguinte fórmula: Nota Final = 10% × TP1 + 40% × TP2 + 50% × Exame Os alunos admitidos a exame final, poderão efectuar a prova na primeira e/ou na segunda chamada, prevalecendo a melhor classificação, tendo que se inscrever no SIDE ou na secretaria do departamento até 48 horas antes da realização da prova respectiva (Artº 3, nº 2, alínea b). O aluno será dispensado da prova oral caso obtenha uma classificação, no exame escrito, superior a 9,5 valores e inferior a 16 valores.

Departamento de Engenharias Curso: Licenciatura em Engenharia Electrotécnica Disciplina: Robótica e Sistemas Inteligentes Ano Lectivo: 2004/2005 Ano do Curso: 5º Semestre: 2.º Carga horária semanal: 2+2+2(T+TP+P) Docente Responsável: Paulo Alexandre Cardoso Salgado Programa Objectivos: Nesta disciplina são estudadas aprofundadamente a cinemática e dinâmica de robôs, planeamento de trajectória, e controlo inteligente. Neste contexto são exploradas várias técnicas da inteligência artificial, da lógica difusa, das redes neuronais e dos algoritmos evolutivos. Esta é uma disciplina com um corpo teórico alargado mas com a preocupação de uma forte implementação experimental e laboratorial, sendo as aulas práticas baseadas no desenvolvimento e testes de vários paradigmas computacionais ligados aos sistemas inteligentes. Conteúdos: Aulas Teóricas Conceitos básicos e problemas da Robótica. Robô industrial. Estruturas dos manipuladores. Modelização. Problema inverso. Evolução - Gerações. Cinemática Posição e orientação de um corpo rígido Translação. Rotação. Movimento de um corpo rígido. Velocidade angular de um corpo rígido. Velocidade e aceleração do movimento de um corpo rígido. Cinemática de estruturas de manipuladores típicos. Problema da cinemática inversa. Dinâmica Formulação Lagrangiana. Modelo dinâmico de estruturas de manipuladores simples. Formulação Newton-Euler. Dinâmica directa e inversa. Planeamento de trajectórias e controlo Trajectórias de Robôs industriais. Trajectórias de Robôs móveis. Inteligência artificial a planeamento de tarefas Aprendizagem. Algoritmos genéticos e Programação genética.

Lógica difusa. Redes neuronais. Sistemas periciais e sistemas de conhecimento. Aulas Práticas e Teóricas – Práticas Complementos teóricos. Cinemática de robôs e desenho gráfico do seu movimento Estabelecimento das equações de cinemática de diferentes robôs e a criação de um simulador gráfico do seu movimento. Micro-robô- Projecto e implementação de estratégias inteligentes de controlo de robôs móveis. Bibliografia mínima: Paulo Salgado, “Robótica e Sistemas Inteligentes”, Serie Didáctica, Nº 154, 2001, UTAD, 2002, ISBN: 972-669-436-1 Stadler, Wolfram, “Analytical Robotics and Mechatronics”, McGraw-Hill International Editions, 1995. Sciavicco, L. e Siciliano, B., “Modeling and control of robot manipulators”, McGraw-Hill International Editions, 1996. Fu, K. S., Gonzales, R. C., Lee, C. S. G., “Robotics, Control, Sensing, Vision and Intelligence”, McGraw-Hill International Editions, 1987(*). Yoram Koren, “Robotics for engineers,” McGraw-Hill International Editions, 1987. Método de avaliação: A avaliação é realizada através: • •

de um exame final escrito versando toda a matéria dada; da realização experimental de um conjunto de trabalhos práticos, incluindo-se o seu relatório.

A nota final é obtida a partir da expressão abaixo, após a aprovação no exame teórico com classificação não inferior a 10 valores. Nota final = 60 % Nota teórica + 40 % Nota laboratorial Metodologia da leccionação: A disciplina está dividida em duas partes: uma vertente teórica, e uma segunda de laboratório e experimentação, a que correspondem duas metodologia de ensino e avaliação. Na primeira (componente teórica), as aulas serão de natureza mais expositiva, tentando dar-se uma perspectiva aplicativa, através do estudo de exemplos e situações reais da aplicação de Robôs. As aulas da componente teórico-prática e prática da disciplina decorrerão em laboratório computacional, visando cobrir experimentalmente os conteúdos teóricos da disciplina. Para o efeito, os alunos são convidados à realização de um conjunto de trabalhos práticos no domínio da robótica, permitindo-se e incentivando-se o aprofundadamente de saberes e de técnicas computacionais inteligentes. A avaliação versará a capacidade de análise, reflexão, discussão e argumentação do aluno.

Departamento de Engenharias Curso: Engenharia Electrotécnica Disciplina: Comunicações Móveis e Redes sem Fios Ano lectivo: 2004/2005 Ano do Curso: 5º Ano / Semestre: 2º Semestre / Carga horária semanal: 2T – 2TP – 2P Docentes Responsáveis: Prof. Carlos Serôdio, [email protected] Eng.º Emanuel Peres, [email protected] Objectivos A disciplina propõe-se ter um cariz informativo preponderante relativo às redes de comunicações móveis terrestres. Pretende-se acima de tudo desmistificar as tecnologias emergentes ao nível das comunicações móveis. No entanto, considera-se como ponto importante que a disciplina tenha adjacente uma grande preocupação de aplicação prática das tecnologias ao nível do desenvolvimento de serviços e conteúdos. Serão apresentados conteúdos relacionados com as arquitecturas, protocolos, processos de modulação e propagação das redes móveis comercialmente disponíveis. Os principais objectivos desta disciplina são dotar o aluno de conhecimentos e capacidade de análise crítica relativamente aos seguintes pontos: • Visão global dos sistemas de comunicações móveis e sua evolução. • Aspectos tecnológicos que potenciaram a evolução entre gerações. • Arquitecturas e topologias das diferentes tecnologias disponíveis comercialmente. • Protocolos, técnicas de acesso ao meio e processos de modulação. • Analise espectral e propagação. • Tecnologias de apresentação e de acesso a conteúdos (WAP, Java Servlets).

Programa da Disciplina Parte I Sistemas de Comunicações Móveis • Introdução; • Enquadramento. Parte II Princípios das Comunicações Digitais Móveis • •

Técnicas de Modulação; Modelos de Propagação.

Parte III Sistemas Celulares • •

Conceito de Célula; Cobertura, Capacidade e Seccionamento.

Parte IV GSM – Global Systems for Mobile Communications • • • • • •

Protocolo; Arquitectura; Técnicas de Acesso ao Meio; Gestão de Mobilidade e Segurança; Codificação de voz; Aplicações.

Parte V Tecnologias de Geração 2,5 • GPRS; • EDGE; • HSCSD: • Arquitectura; Integração nas redes existentes; Protocolos; Procedimentos. • Aplicações. Parte VI Geração 3 • • • • •

Protocolos; Arquitectura; Técnicas de Acesso ao Meio; Gestão de Mobilidade e Segurança; Aplicações.

Parte VII Redes sem Fios: 802.11 e Bluetooth • • • •

802.11; Bluetooth; Arquitectura; Técnicas de Acesso ao Meio; Protocolos; procedimentos. Aplicações.

Parte VII WAP – Wireless Application Protocol • • • •

Introdução; WML e WMLScript; JavaServlets; Aplicações.

Componente Prática - Trabalho de Pesquisa subordinado aos temas: * Evolução do GSM, WAP, GPRS, EDGE, HSCSD, 802.11, Bluetooth, 3G - Mini-Projecto, cujos temas são: o Implementação de Piconets e Scatternets; o Implementação de uma rede 802.11 multi-celular; o Acessos a conteúdos via GPRS e WAP; o Desenvolvimento de Listas de SMS;

o Desenvolvimento de Sistemas de Televotação; o Sistemas de Telemetria e Controlo baseados em GSM, GPRS e SMS.

Bibliografia Recomendada Livro de Apoio • Mobile Communication. (2003). Jochen Schiller – 2ª Edi. ISBN: 0321123816 – Addison Wesley. Livros Recomendados • GSM System Engineering. (1997). Asha Mehrotra. ISBN: 0-89006-860-7. Artech House Publishers • Bluetooth- Connect without Cables. (2001). Jennifer Bray, Charles F. Sturman. ISBN: 013-089840-6. Prentice Hall PTR. • Propagação em Comunicações Móveis. (1998). N. M. Gonçalves. 4 Colecção Engenharia – Ordem dos Engenheiros. Lisboa. • Feixes Hertezianos. (2002). C. Salema. Colecção – Ensino da Ciência e Tecnologia. ISBN: 972-8469-21-7. IST Press, 2ª edição.

Departamento de Engenharias Curso: Licenciatura em Engenharia Electrotécnica Disciplina: Inteligência Artificial Ano Lectivo: 2004/2005 Ano do Curso: 5º Semestre: 1.º Carga horária semanal: 2+2+2(T+TP+P) Docente Responsável: Paulo Alexandre Cardoso Salgado Programa Objectivos: Nesta disciplina são estudadas detalhadamente técnicas avançadas de Inteligência Artificiais. Neste contexto são aprofundados vários paradigmas da inteligência artificial: agentes computacionais, lógica difusa, redes neuronais e algoritmos evolutivos. Esta é uma disciplina com um corpo teórico alargado mas com a preocupação de uma forte implementação experimental e laboratorial, sendo as aulas práticas baseadas no desenvolvimento e testes de vários paradigmas computacionais ligados aos sistemas inteligentes. Conteúdos: Aulas Teóricas 1. Introdução à Inteligência Artificial e à Computação Inteligente 2. Razão e conhecimento 3. Incerteza e razão 4. Agentes - Comunicação, percepção e actuação 5. Sistemas de lógica difusa - SLD 6. Aprendizagem por redes neuronais 7. Algoritmos Genéticos (GA) Aulas Práticas •

Realização de um conjunto de trabalhos computacionais. Teóricas – Práticas

• Resolução de problemas. • Complementos teóricos. Bibliografia mínima: •

Salgado, Paulo, “Sistemas Inteligentes e de Robótica”, Série Didáctica, Ciências Aplicadas, 2001. Este livro serve de apoio teórico às aulas teóricas e práticas da disciplina de Robótica Aplicada, do curso de Engenharia Electrotécnica. UTAD. ISBN. 972-669-436-1.

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Salgado, Paulo, “Lógica Difusa – Identificação e Controlo”. Este livro encontra-se em fase de publicação.

•

Stuart J. Russell and Peter Norvig, Artificial Intelligence, A Modern Approach, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey 07632

•

Amit Konar, Artificial Intelligence and Soft Computing, Behavioral and Cognitive Modeling of the Human Brain, CRC Press, 2000

•

Gerhard Weiss, Multiagent Systems - A Modern Approach to Distributed Modern Approach to Artificial Intelligence, MIT Press, 1999

Método de avaliação: A avaliação é realizada através de: • •

um exame final escrito versando toda a matéria dada; a realização experimental de um conjunto de trabalhos computacionais, incluindo-se o seu relatório. A nota final é obtida a partir da expressão abaixo, após a aprovação no exame teórico com classificação não inferior a 10 valores. Nota final = 50 % Nota teórica + 50 % Nota laboratorial

Metodologia da leccionação: A disciplina está dividida em duas partes: uma vertente teórica, e uma segunda de laboratório e experimentação, a que correspondem duas metodologia de ensino e avaliação. Na primeira (componente teórica), as aulas serão de natureza mais expositiva, tentando dar-se uma perspectiva aplicativa, através do estudo de exemplos e situações reais onde são utilizadas técnicas de Inteligência Artificial. As aulas da componente teórico-prática e prática decorrerão em laboratório computacional, visando cobrir experimentalmente os conteúdos teóricos da disciplina. Para o efeito, os alunos são convidados à realização de um conjunto de trabalhos práticos, permitindo-se e incentivando-se o aprofundadamente de saberes e de técnicas computacionais. A avaliação versará a capacidade de análise, reflexão, discussão e argumentação do aluno.

1. Projecto∗ 2. Áreas em que se inserem os projectos: Controlo Digital, Telecomunicações, Electrónica e Instrumentação, Processamento Digital de Sinal, Sistemas de Energia, Computação, Bases de dados, Visão por computador, Internet, Gestão industrial. 3a) Conhecimentos das ciências básicas envolvidas e das matérias de ciências de engenharia relevantes. 3b) Preparar os alunos para o desenvolvimento de projectos na área de Engenharia Electrotécnica. 3c) Variável de acordo com cada projecto. 4. Obrigatória. 5. Corpo Docente de Engenharia Electrotécnica. 6. 15h/semana (6TP, 9P); Anual; 5º ano. 7. Aulas teórico-práticas e práticas. 8. Nota Final Pré-avaliação 10%; Avaliação final 90%; Pré-avaliação Equipa de Orientação 90%; Comissão de Apresentações 10%; Avaliação final Equipa de Orientação 70%; Comissão Técnica 15%; Comissão de Apresentações 15%. 9. Não. 10. 15.

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Estes são elementos retirados dos ECTS, por indisponibilidade do programa.