Obiettivo del corso è presentare i concetti e i metodi di base per l'analisi e la progettazione di controllori per sistemi multivariabili tempo invarianti lineari (sistemi MIMO LTI) di interesse nell'ambito di applicazioni robotiche. I modelli utilizzati nel corso sono principalmente quelli nello spazio degli stati. Verranno illustrati i problemi di base relativi all'allocazione del controllo per robot ed al controllo del moto di robot.
The obejctive of the course is that of presenting the basic methodologies for the analysis and control of linear (time-invariant) multivariable systems. The course will start with a review of the basic concepts relevant to linear stystems, in continuous and discrete time. Stability and structural properties of linear multivariable dynamic systems will be addressed. Matrix pseudo inversion methods will be discussed with reference to robot inverse kinematics and control allocation problems. The course will end with the treatment of some specific topics concerning linear multivariable control, as closed-loop pole assignment and feedback control based on state observers.
Al termine del corso gli studenti saranno in grado di:
a) Costruire e analizzare modelli di sistemi multivariabili tempo-invarianti lineari.
b) Risolvere problemi elementari di allocazione del controllo basandosi su metodi pseudo-inversione matriciale.
c) Progettare regolatori per sistemi MIMO LTI nello spazio degli stati in grado di imporre una assegnata dinamica ad anello chiuso, anche nel caso in cui lo stato del sistema non sia completamente accessibile.
Concetti fondamentali relativi alla Teoria dei Sistemi e alla Teoria Classica del Controllo.
Lezioni ed esercitazioni al computer.
1) Modellazione e analisi di sistemi lineari multivariabili (a tempo continuo e discreto);
2) Stabilità e proprietà strutturali di sistemi dinamici multivariabili lineari;
3) Metodi di pseudo-inversione matriciale per l'allocazione del controllo, la cinematica inversa e il controllo del movimento di robot;
4) Assegnazione dei poli e osservatori dello stato per sistemi MIMO LTI;
5) Verrà proposta una introduzione ai sistemi dinamici non lineari. L'elenco dei contenuti di dettaglio circa i sistemi non lineari dipenderà dalla disponibilità di tempo a valle della copertura degli altri argomenti.
Articoli e dispense distributi dal docente; H. Kwakernaak, R. Sivan - Linear Optimal Control Systems - Wiley 1972
Ricevimento: A margine delle lezioni frontali o su appuntamento per email da concordare con qualche giorno lavorativo di anticipo.
MARCO BAGLIETTO (Presidente)
FRANCESCO WANDERLINGH
GIOVANNI INDIVERI (Presidente Supplente)
Si rimanda al calendario ufficiale delle lezioni del Corso di Studi.
Esame orale. Agli studenti con disturbi specifici di apprendimento (DSA) sarà consentito l'utilizzo di modalità e supporti specifici che verranno valutati caso per caso d'intesa con il delegato dei corsi di Ingegneria nel Comitato per l'inclusione degli studenti con disabilità. In particolare si consigliano gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente all’inizio del corso e in ogni caso con congruo anticipo (mettendo in copia il Referente per Ingegneria (https://unige.it/commissioni/comitatoperlinclusionedeglistudenticondisabilita.html), per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali.
Verrà valutata la capacità dello studente di risolvere semplici problemi di analisi e di controllo.
