PRESENTAZIONE

Il corso tratta delle metodologie di analisi e di sintesi di sistemi di controllo per impianti ingegneristici a singola variabile controllata, con caratteristiche lineari e stazionarie; quindi rappresentabili per tramite di funzioni di trasferimento;  ove queste ultime vengono dedotte sulla base di un modellamento effettuato per tramite delle leggi fisiche che lo governano, e/o sulla base di dati sperimentali acquisiti a seguito di prove prove preliminari eseguite sullo stesso.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso ha l'obiettivo di fornire all'allievo gli strumenti concettuali e metodologici di base per affrontare problemi di analisi e sintesi relativi al controllo di sistemi dinamici caratterizzanti impianti e processi fisici di natura ingegneristica.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Al termine del corso lo studente dovra saper

Modellare semplici siesemi di natura tipcamente elettromeccanica, deducendo la loro rappresentazione in temini di interconenssione di funzionindi trasferimento

Impiegare l'algebra dei blocchi per dedurrele funzioni di trasferimento di interesse ai fini del controllo; valutando anche tutti gli aspetti che le caratterizzano (ordine, poli/zeri, loro proprietà di sabilità in ciclo aperto); tracciando poi tracciare gli associati diagrammi delle loro risposte in frequenza

effettuare l'analisi di stabilità in coclo chiuso in corrispondenza di una assegnato blocco di controllo, impiegandotutti i metodi all'upo sviluppati, veriicamdo nel contempo la coerenzs tra di loro nei termini dei loro risultai di analisi

Valutare le proprietà conportamentali di un assegnato sistema di controllo (riduzione/annullamentto errori a regime in risposta a segnali polinomiali e sinusoidali, valutazione dei comportamentei dinamici i termini di poli dominanti, bande passanti, etc.)

Sintetizzare un regolatore per un dato impianto, capace di soddisfare ad assegnate specifiche di comportamento dinamico e a regme; ma comunque di una preliminare valutazione della compatibilità di tali secifiche con le cratteristiche dell'impianto dato.  In caso di incompatibilità, eventuale proposizione di nuove specifiche compatibili e successiva sintesi dell associabile ssitema di controllo

PREREQUISITI

Conoscenze di base di Teoria dei Sistemi, della loro specializzazione lineare-stazionaria fatta in termini rappresentazione nello spazio egli stati, nonchè padronanza d'uso degli specifici strumenti operatoriali per tali sistemi, qual la Trasformata di Laplace e il derivato concetto di funzione di trasferimento; unitamente alla capacità di operare con padronanza nell'ambito di schemi di interconenssione di sistemi lineari (in formesia di interconnessioni di rappresentazione di stato, che di interconenssione di funzioni di trasferimento. 

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali in aula (teoria ed esercitazioni sviluppate alla lavagna)

Disponibilità delle dispense del corso

Almeno due verifiche scritte di apprendimento durante l'anno

 Esecitazioni di gruppo propedeutici alle verifiche scritte

Possibile illustrazione dell'impiego di esistenti strumenti Sw per l'analisi e la sintesi di sistemi di controllo.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Parte 1: Introduzione alla problematica dei Controlli Automatici, schemi si controllo, esempi pratici di modellamento di impianti e loro architetture di controllo; condizioni necessarie di impianto per la sua ammissibilità al controllo in ciclo chiuso.

Parte 2: Metodi di analisi della stabilità in ciclo chiuso: Metodo del Luogo delle radici; metodo di Nyquist; metodo degli attraversamenti di fase; metodo del margine di fase.

Parte 3: Analisi delle prestazioni del controllo in ciclo chiuso, in ipotesi di stabilitò, in regimi polinomiali e sinusoidali

Parte 4: Metodi di valutazione approssimata delle funzioni di trasferimento in ciclo chiuso.

Parte 5: Sintesi di regolatori: specifiche di un sistema di controllo; metodi generali di sintesi per impianti cosiddeti a fase minima; metodi generali di sintesi per impianti a fase non minima

Appendice (presentata a valle dell Parte 1, quale prerequisito al prosieguo del corso); risposte in frequeza e loro rappresentazione in temini di diagrammi polari e di moduo.fae; costruzione/composizione di tali rappresentaziioni a partire da termini elementari

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Il corso dispone di note messe a disposizione dal Docente. A queste si possono affinacare I seguenti testi, da intendersi però esclusivamente quali testi di consultazione su specificiargomenti e su indicszione del docente:

- G. Marrro: “Controlli Automatici”, Zanichelli, 1997

- P. Bolzern, R. Scattolini, N. Schiavoni: “Fondamenti di Controlli Automatici”, McGraw Hill, 1998

- A.Ferrante,A.Lepschy, U. Viaro: “Introduzione ai Controlli Automatici”, Utet, 2000

- G. Frsnklinn, D. Powell: Controllo a Retroazione di Sistemi Dinamici (Vol.1), EdiSes, 2004

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

GIUSEPPE CASALINO (Presidente)

MICHELE AICARDI

ENRICO SIMETTI

LEZIONI

Orari delle lezioni

CONTROLLI AUTOMATICI

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Verifiche di apprendimento durante il corso, per tramite di prove scritte (minimo 2), tuttavia non obbligatorie

Colloquio finale obbligatorio

i risultati delle quali costituiranno la base di partenza per la votazione finale, successiva ad un colloquio di verifica, commisurato ai risultati raggiunti nell’ambito delle verifiche scritte di apprendimento.

In assenza di prove di verifica durante il corso, l’allievo dovrà sostenere un colloquio approfondito, preceduto dallo svolgimento in autonomia di uno o più semplici esercizi.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

i risultati delle prove intermedie di apprendimento, qualora sostenute con esiti almenosufficienti,  costituiranno la base di partenza per la votazione finale, successiva ad un colloquio commisurato ai risultati raggiunti nell’ambito delle verifiche

In assenza di prove di verifica durante il corso, oppure in npresenxza di risultai insufficente delle stesse, lo studente dovrà sostenere un colloquio approfondito, possibilmente preceduto dallo svolgimento in autonomia di uno o più semplici esercizi.

Calendario appelli