PRESENTAZIONE

Introduzione, studio e analisi dei componenti fondamentali di un impianto di automazione navale.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'automazione e il controllo sono funzioni essenziali per una corretta ed efficiente gestione della nave. L'insegnamento presenta i concetti fondamentali del controllo automatico, consentendo allo studente di dedurre modelli matematici e di sintetizzare controllori con un approccio pratico per i sistemi dinamici di impianti, processi e comportamenti variabili nel tempo in applicazioni marine elettriche, termiche e meccaniche.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Lo scopo dell'insegnamento è quello di introdurre lo studente alla conoscenza dei concetti fondamentali legati al funzionamento di un impianto di automazione navale.

Per poter comprendere questi aspetti sarà necessario fornire alcune basi sulla teoria della regolazione, partendo dalla descrizione del sistema (modello matematico) e facendo particolare riferimento all'analisi dei sistemi lineari o linearizzabili. Si introdurranno le nozioni base per l'uso pratico delle trasformate per i sistemi lineari e gli strumenti per l'analisi e la sintesi dei sistemi di controllo. Per facilitare la comprensione dei controlli automatici si farà ricorso a esempi pratici di applicazioni navali. 

Verranno fornite le basi principali in ambito ICT (Information and Communication Technology) per quanto riguarda gli impianti di automazione navale con particolare attenzione ai più diffusi sistemi/protocolli di comunicazione.

Verranno descritte le caratteristiche fondamentali di un generico sistema di misura e si passerà all'analisi dei sensori più comunemente usati a bordo. Si esamineranno quindi i principali attuatori e regolatori negli impianti navali.

I contenuti dell'insegnamento sono stati calibrati seguendo "IMO model Courses for chief Engineer and Eletrotechnical Officer".

PREREQUISITI

Esami del I anno del Corso di Laurea in Maritime Science and Technology:

• Mathematics and Algebra;
• Physics;
• ICT.

MODALITA' DIDATTICHE

L'insegnamento (semestrale) consiste in 5 ore di lezione a settimana per 12 settimane. Saranno previste lezioni teoriche, esercizi e l'utilizzo di software di calcolo scientifico.

Si consigliano gli studenti lavoratori e gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali.

PROGRAMMA/CONTENUTO

• Introduzione ai controlli automatici e all'automazione navale;
• Equazioni differenziali dei sistemi Lineari Tempo Invarianti (LTI), la trasformata di Laplace;
• Rappresentazione del modello matematico di un sistema LTI: variabili di stato, funzione di trasferimento, risposta in frequenza, stabilità;
• Risposta nel tempo: risposta libera e forzata;
• Diagrammi di Bode. La stabilità di un sistema controllato: criterio di Bode. Diagramma di Bode e banda passante ad anello chiuso. Risposte in frequenza dei sistemi del secondo ordine;
• Regolatore ad azione proporzionale, integrativa e derivativa;
• Introduzione ai sistemi digitali;
• Sistemi di monitoraggio e controllo per impianti navali, sistemi/protocolli di comunicazione;
• Schematizzazione di uno strumento di misura, sue classificazioni e caratteristiche;
• I trasduttori negli impianti di automazione navale;
• Attuatori e regolatori;

TESTI/BIBLIOGRAFIA

1. IMO model Courses for chief Engineer and Eletrotechnical Officer;
2. G. Marro, "Controlli Automatici", Ed. Zanichelli, Bologna;
3. H. Hellerman, "Digital Computer System Principles";
4. J. Love, "Process Automation Handbook", Springer;
5. Testi internazionali suggeriti per i diversi argomenti;
6. Materiale didattico distribuito dal docente del corso.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

MATTEO SAVIOZZI (Presidente)

FABIO D'AGOSTINO

GABRIELE MOSAICO

FEDERICO SILVESTRO

STEFANO MASSUCCO (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/10948/p/studenti-orario

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Prova scritta  + prova orale.

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.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Verifica di acquisizione di conoscenza teorica e pratica delle metodologie di calcolo affrontate a lezione. L’esame scritto valuterà le capacità dello studente nel risolvere esercizi numerici. L’esame orale permetterà di verificare la capacità dello studente di riproporre e argomentare sui metodi teorici ed applicativi visti durante il corso. Sarà inoltre valutata la qualità dell’esposizione e l’utilizzo corretto del lessico specialistico, la capacità e l’autonomia di ragionamento, il corretto utilizzo delle unità di misura e il richiamo dei prerequisiti culturali precedentemente definiti.

Calendario appelli