PRESENTAZIONE

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti metodi e strumenti (analitici e numerici) utili all’analisi, alla modellistica, alla simulazione e al progetto di sistemi dinamici non lineari. Il focus per la parte applicativa è su oscillatori circuitali, PLL e modulatori Sigma-Delta.

Gli argomenti sono proposti affiancandoli ad attività di simulazione al calcolatore in ambiente MATLAB e a dimostrazioni in laboratorio hardware.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti strumenti (analitici e numerici) utili all’analisi, alla modellistica (sia physics-based sia data-driven), all’impostazione dei parametri e alla simulazione di circuiti e sistemi dinamici non lineari. Gli argomenti sono proposti affiancandoli ad attività di simulazione al calcolatore in ambiente MATLAB e demo HW.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Al termine delle lezioni, lo studente dovrà essere in grado di analizzare un sistema dinamico non lineare e aver acquisito capacità relative alla sintesi di sistemi dinamici di vario genere. A questo scopo, dovrà preliminarmente imparare strumenti (analitici e numerici) per l’analisi, la simulazione e la sintesi di sistemi dinamici non lineari.

PREREQUISITI

Nozioni di base di matematica, fisica, controlli automatici, elettronica, elaborazione dei segnali.

MODALITA' DIDATTICHE

-) circa 30 ore di lezione in modalità classica, inclusive di dimostrazioni con sistemi reali, realizzati in hardware

-) circa 20 ore di esercitazione guidata in ambiente Matlab per la simulazione e l’analisi di sistemi dinamici

Gli studenti con certificazioni valide per Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA), per disabilità o altri bisogni educativi sono invitati a contattare il docente e il referente di Scuola per la disabilità all’inizio dell’insegnamento per concordare eventuali modalità didattiche che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali. I contatti del referente di Scuola per la disabilità sono disponibili al seguente link Comitato di Ateneo per l’inclusione delle studentesse e degli studenti con disabilità o con DSA | UniGe | Università di Genova

PROGRAMMA/CONTENUTO

Dettaglio degli argomenti trattati:

-) Modellistica di sistemi non lineari

-) Metodi numerici per l'integrazione di equazioni differenziali ordinarie e per la ricerca degli zeri di funzioni non lineari

-) Sistemi "smooth" a tempo continuo e a tempo discreto

-) Analisi a parametri fissati

-) Regime stazionario (equilibri), periodico (cicli limite), quasi-periodico (tori), aperiodico (caos)

-) Oscillatori accoppiati e reti di sistemi dinamici

-) Analisi al variare di parametri (biforcazioni)

-) Oscillatori elettronici (Van der Pol, Colpitts), sistemi ad aggancio di fase (PLL), modulatori Sigma-Delta

Gli argomenti trattati sono applicati ad esempi relativi a diversi contesti e vengono proposti agli studenti affiancandoli ad attività di simulazione al calcolatore in ambiente MATLAB. Tale attività mira a rendere familiari gli strumenti di calcolo adeguati agli argomenti trattati nel corso. Sono proposte anche dimostrazioni con circuiti reali.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Per gli studenti (frequentanti e non frequentanti) il testo di riferimento sono le dispense fornite dal docente (parzialmente in italiano).

Per approfondimenti e per avere testi di riferimento in inglese, si puo' fare riferimento ai seguenti libri:

-) M. Parodi, M. Storace, Linear and Nonlinear Circuits: Basic & Advanced Concepts, Vol. 2, Lecture Notes in Electrical Engineering, Springer, 2020, ISBN: 978-3-030-35044-4 (ebook) or 978-3-030-35043-7 (hardcover), DOI: 10.1007/978-3-030-35044-4

-) S.H. Strogatz, Nonlinear dynamics and chaos, Addison-Wesley, 1994

Tutti i testi indicati contengono parti scritte, figure esplicative e schemi, per cui dovrebbero essere indicati anche per studenti con disabilita' o disturbi specifici di apprendimento (DSA). In caso contrario, si valuteranno soluzioni alternative caso per caso.

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/corsi/11970/studenti-orario

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Solo orale.

Lo studente può scegliere di sostituire parte dell’esame orale con l’analisi (e successiva discussione) di un sistema non lineare proposto dal docente, usando gli strumenti analitici e numerici introdotti durante le lezioni.

Gli studenti con certificazioni valide per Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA), per disabilità o altri bisogni educativi sono invitati a contattare il docente e il referente DITEN per la disabilità per concordare l’adozione di specifiche modalità e supporti che saranno stabiliti caso per caso, in base al Regolamento dell'Ateneo per l'inclusione e il diritto allo studio delle studentesse e degli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell'apprendimento (DSA). (link: https://contenuti.edit.unige.it/sites/unige.it/files/2025-04/Regolamento_dis_allegatoA.pdf)

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

I risultati di apprendimento vengono accertati mediante le prove d'esame descritte nella sezione "modalità d'esame". Gli obiettivi formativi si considerano raggiunti nella misura in cui lo studente:

• si dimostra capace di comunicare correttamente il proprio pensiero ed evidenzia la propria conoscenza e comprensione degli argomenti dell’insegnamento (in particolare nelle prove orali)
• dimostra di utilizzare correttamente gli strumenti concettuali introdotti nel corso delle lezioni per analizzare sistemi dinamici di vario tipo
• sa stabilire nessi logici tra argomenti diversi e giustificare le proprie scelte.

ALTRE INFORMAZIONI

Gli studenti con disabilità o con DSA possono fare richiesta di misure compensative/dispensative per l'esame. Le modalità saranno definite caso per caso insieme al Referente per Ingegneria del Comitato di Ateneo per il supporto agli studenti disabili e con DSA. Gli studenti che volessero farne richiesta sono invitati a contattare il docente dell'insegnamento con congruo anticipo mettendo in copia il Referente per Ingegneria (https://unige.it/commissioni/comitatoperlinclusionedeglistudenticondisabilita.html), senza inviare documenti in merito alla propria disabilità.

Rivolgersi al docente per ulteriori informazioni non comprese nella scheda insegnamento