Nuova ricerca    Stampa scheda

Elementi di Controlli Automatici (ELE+BIO)
Elements of Automatic Controls
Federica Verdini

Sede Ingegneria
A.A. 2016/2017
Crediti 9
Ore 72
Periodo II
Lingua ITA

Prerequisiti
Algebra delle Matrici, Trasformate di Laplace, Trasformazioni di coordinate su spazi vettoriali lineari

Risultati di apprendimento attesi
CONOSCENZE E COMPRENSIONE:
L’insegnamento permette di apprendere: 1- elementi di analisi di sistemi LTI con lo stato e di sintesi con reazione dallo stato ; 2- la teoria classica del controllo a controreazione, SISO, tempo-continuo. 3- Consentirà inoltre di acquisire abilità di analisi e sintesi nel dominio di frequenza, di variabile complessa, del tempo anche con uso di MATLAB
CAPACITA' DI APPLICARE LE CONOSCENZE:
Nell’ambito della Formazione Ingegneristica di Base, relativa ad Ingegneria dell’Informazione, l’insegnamento fornirà la conoscenza degli elementi di analisi di sistemi lineari e stazionari; - la teoria classica del controllo a controreazione, single-input-single-output (SISO), tempo-continuo. Consentirà di acquisire abilità di analisi e sintesi nel dominio della frequenza e della variabile complessa s, per sistemi SISO a tempo continuo anche con uso di MATLAB. Lo studente sarà in grado di utilizzare tools per la progettazioni di controllori.
COMPETENZE TRASVERSALI:
Lo studente dovrà di essere in grado di valutare criticamente soluzioni operative differenti al fine di individuare la più adeguata agli obiettivi da perseguire. Dovrà inoltre essere in grado di spiegare/discutere le motivazioni delle scelte fatte.

Programma
Contenuti Lezioni Frontali (48 ore). L’insegnamento permette di apprendere: 1- elementi di analisi di sistemi LTI con lo stato e di sintesi con reazione dallo stato - Definizione di sistema tempo continuo; classificazione, proprietà di stazionarietà, regolarità e linearità. - Calcolo della risposta di sistemi tempo continuo regolari, stazionari e lineari. - Impiego delle trasformate di Laplace nel calcolo della risposta - Decomposizione della risposta in modi naturali - Stabilità. Definizioni e condizioni - Risposta forzata e risposta libera; - Risposta permanente e transitoria - Risposta armonica. - Proprietà strutturali - Sintesi tramite allocazione degli autovalori. 2- Analisi e sintesi nel dominio della frequenza e della variabile di Gauss di sistemi un ingresso-una uscita, tempo continuo (teoria classica del controllo a controreazione, per sistemi SISO, tempo-continuo) - Analisi dei sistemi descritti da rappresentazioni ingresso uscita - Criteri di stabilità - Comportamento di regime permanente - Comportamento transitorio - Effetto delle variazioni parametriche - Sintesi per tentativi nel dominio della frequenza - Sintesi per tentativi nel dominio della variabile complessa Esercitazioni in aula (24 ore) Consentiranno di acquisire abilità di analisi e sintesi in frequenza, nel piano complesso e nel tempo tramite eserci svolti e con uso di MATLAB. Istruzioni MATLAB: comandi su Workspace; Operazioni aritmetiche semplici; Memorizzazione dei valori di parametri, recupero di tali valori; Operazioni su vettori e matrici; Autovalori ed auto vettori; Matrici particolari (comandi ONES,ZEROS,EYE); Operazioni su polinomi (comandi POLY, ROOTS, RESIDUE, CONV, DECONV); Rappresentazioni di intervalli su variabili; immissione e salvataggio di sequenze di dati (comandi LOAD,SAVE); Command PLOT; Rappresentazioni di sistemi astratti orientati; Risposte canoniche nel tempo di sistemi astratti orientati (STEP, IMPULSE, INITIAL); Rappresentazione delle risposte in frequenza (BODE, MARGIN, NYQUIST, NICHOLS); Risposta a ingressi non canonici (comando LSIM); Soluzione di problemi di sintesi per tentativi SISO in frequenza con istruzioni elementari; Comando RLOCUS

Modalità di svolgimento dell'esame
METODI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
La valutazione di quanto appreso si svolge come esame finale (alla conclusione del corso). L'esame si svolge in due sessione : la prima prevede lo svolgimento di un quesito numerico, la seconda due quesiti orali. Si intende per svolgimento il conseguimento dei risultati numerici e non la semplice impostazione della soluzione. Una domanda dell’ esame orale richiederà l’ uso di MATLAB su calcolatore messo a disposizione dal docente.Requisito minimo per accedere alla 2 domande orali è aver conseguito un voto almeno pari a 4 alla domanda scritta

CRITERI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Lo studente dovrà essere in grado di spiegare gli aspetti teorici appresi e di saper impiegare in modo sicuro le abilità apprese trovando le soluzioni a esercizi e casi pratici. Lo studente dovrà di essere in grado di valutare criticamente soluzioni operative differenti al fine di individuare la più adeguata agli obiettivi da perseguire. Dovrà inoltre essere in grado di spiegare/discutere le motivazioni delle scelte fatte.

CRITERI DI MISURAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Il voto finale sarà attribuito in trentesimi. Ognuna delle tre domande sarà valutata da 0 a 10.Il voto finale risulterà dalla somma dei voti di ciascuna domanda Una valutazione pari a 0 in una domanda corrisponde alla completa non conoscenza dell' argomento trattato. Inoltre se emergeranno gravi lacune sui prerequisiti del corso la domanda sarà valutata 0.

CRITERI DI ATTRIBUZIONE DEL VOTO FINALE
Una valutazione pari a 0 in una domanda implica la ripetizione dell' esame. Una valutazione pari a 10 corrisponde alla dimostrazione di piena conoscenza dell' argomento trattato e delle sue interconnessioni con gli altri argomenti del corso. L' attribuzione della lode corrisponde ala dimostrazione di una piena padronanza degli argomenti.

Testi consigliati
Rinaldi, Picardi ”I sitemi lineari: teoria , modelli, applicazioni” Città Studi Edizioni;Ruberti, Isidori, ”Teoria dei Sistemi” Bollati-Boringhieri;sidori, ”Sistemi di controllo” Siderea Ruberti,Isidori ”Teoria della stabilità”. Siderea;Franklin, et al Feedback control of Dynamic systems”,Addison-Wesley, 2002,EdiSES K.J.;Shinners :”Modern control system theory and applications”, Addison Wesley

Corsi di laurea

• Ingegneria Biomedica (Corso di Laurea Triennale (DM 270/04))
• Ingegneria Elettronica (Corso di Laurea Triennale (DM 270/04))