DETTAGLIO INSEGNAMENTO FONDAMENTI DI AUTOMATICA
Informazioni generali | |
Nome insegnamento | Fondamenti di automatica |
Anno | 2011/2012 |
Propedeuticità | Algebra Lineare e Analisi Matematica II; Fisica Generale I |
Carico didattico | |
CFU | 9 |
Ore totali lezione | 45 |
Ore totali esercitazione | 45 |
Ore totali laboratorio | 0 |
Obiettivi | ||
Conoscenze: Il corso si propone di fornire le basi per l’analisi ed il controllo di sistemi dinamici continui. Vengono presentate le tecniche principali par la valutazione della stabilità e delle proprietà strutturali. Viene affrontata la sintesi in frequenza di sistemi di controllo su applicazioni ingegneristiche di interesse nel campo dell’automazione. Capacità: L’insegnamento ha l’obiettivo di sviluppare le capacitá di analisi di sistemi di controllo e di sintesi di sistemi automatici per processi dinamici industriali e dell’informazione. L’insegnamento ha inoltre l’obiettivo di sviluppare capacità metodologiche generali di impostazione di un problema di automazione dal punto di vista ingegneristico. Comportamenti: L’insegnamento ha l’obiettivo di sensibilizzare gli studenti ad affrontare un problema di ingegneria mediante un approccio metodologico, organico, basato sulla modellistica del fenomeno fisico e su gli strumenti analitici atti ad affrontare soluzioni ingegneristiche. |
Programma | ||
INTRODUZIONE E RICHIAMI: Scopo del corso, inquadramento nel curriculum. Richiami di algebra lineare, geometria e calcolo differenziale. (L: 1, E: 3) SISTEMI DINAMICI: Modelli di sistemi dinamici. Descrizioni ingresso/uscita e ingresso/stato/uscita, diagrammi a blocchi. Calcolo operazionale: la trasformata di Laplace. Metodi di anti-trasformazione. Soluzione delle equazioni di stato mediante trasformata di Laplace e nel dominio del tempo. (L: 5, E: 6) PROPRIETA’ STRUTTURALI: Stabilità secondo Liapunov. Criteri di stabilità per sistemi lineari e non lineari. Stima della regione di asintotica stabilità. Criterio di Routh. Controllabilità e osservabilità. Forme canoniche di controllo e di osservazione. (L: 11, E: 9) RISPOSTA ARMONICA E TEMPORALE: Risposta armonica per sistemi tempo-continui. Diagrammi di Bode, di Nyquist e di Nichols. Risposta transitoria. Risposta a regime. (L: 5, E: 10) ANALISI DEI SISTEMI DI CONTROLLO: Sistemi compositi. Azioni di controllo: ciclo aperto e ciclo chiuso, in avanti e in retroazione. Tipo di un sistema. Principio del modello interno. Requisiti generali di progetto. Controllo nominale ed in presenza di incertezze. (L: 3, E: 2) TECNICHE DI SINTESI DEL CONTROLLORE : Sintesi dei sistemi di controllo nel dominio del tempo e della frequenza. Rappresentazioni grafiche, criteri di stabilità, trasformazione da ciclo aperto a ciclo chiuso. Luogo e contorno delle radici. Reti correttrici. Regolatori standard. Sistemi con ritardo. Sintesi per tentativi, metodo analitico. Sintesi diretta con assegnamento dei poli e osservatore. Criterio di Nyquist. Sensibilità alle variazioni parametriche, reiezione dei disturbi. (L: 20, E: 10) ESEMPI ED APPLICAZIONI: Casi Studio. (L: 0, E: 5) Le esercitazioni comprendono l’uso del software Matlab e Simulink |
Materiale didattico | ||
P.Bolzern, R.Scattolini, N.Schiavoni, “Fondamenti di Controlli Automatici”, McGraw Hill Italia, 2004 (ISBN: 8838660999). S. Chiaverini, F. Caccavale, L. Villani, “Fondamenti di sistemi dinamici”, Mcgraw Hill Italia, 2003 (ISBN: 9788838607332). R. Murray, K. Alstrom, “Feedback Systems: An Introduction for Scientists and Engineers”, free download. A. Lewis, “A Mathematical Approach to Classical Control “, free download. K. Ogata, “Modern Control Engineering”, 4th Edition, Prentice Hall, 2001. |
Modalità di Esame | ||
L’esame prevede una prova orale nella quale è compresa anche la soluzione di esercizi numerici. |
Link utili | ||
Ultime modifiche: giovedì, 15 marzo 2012, 13:46