Modellistica e simulazione di sistemi dinamici.
Analisi di sistemi lineari a tempo continuo: modelli di stato, modelli ingresso/uscita, stabilità.
Analisi di sistemi a retroazione: tecniche di studio nel dominio del tempo e della frequenza.
Sintesi di sistemi di controllo a retroazione. Controllori PID.
Sistemi a dati campionati.
- Basso, Chisci, Falugi: Fondamenti di automatica, CittàStudi, 2007.
- Bolzern, Scattolini e Schiavoni: Fondamenti di controlli automatici, 3a edizione, Mc Graw-Hill Italia, Milano, 2008.
Altro materiale:
- Appunti del docente
- Cavallo, Setola e Vasca: La nuova guida a Matlab, Simulink e Control Toolbox, 2002.
Obiettivi Formativi
Fornire agli studenti gli strumenti necessari all'analisi dei sistemi dinamici e alla progettazione di sistemi di controllo automatico a retroazione.
Prerequisiti
Numeri complessi, derivate e integrali, equazioni differenziali lineari: ANALISI MATEMATICA
Algebra lineare: matrici, vettori, determinanti e sistemi di equazioni lineari: GEOMETRIA E ALGEBRA LINEARE
Analisi di reti elettriche: ELETTROTECNICA/ TEORIA DEI CIRCUITI
Elementi di meccanica, idraulica e termodinamica: FISICA
Conoscenza elementare dell'uso di un PC: FONDAMENTI DI INFORMATICA
Metodi Didattici
Lezioni ed esercitazioni in aula.
Modalità di verifica apprendimento
Esame scritto e esame orale.
1) Voti non inferiori a 14 permettono di sostenere l'esame orale nella stessa sessione dello scritto svolto.
2) La consegna ad un compito scritto annulla il punteggio acquisito negli scritti precedenti.
Programma del corso
1. MODELLISTICA E SIMULAZIONE
- Modelli di stato e ingresso-uscita.
- Esempi di modelli.
2. ANALISI DI SISTEMI LINEARI
- Analisi della risposta nel dominio del tempo
- Cenni sulle trasformate e antitrasformate di Laplace e Zeta
- Funzione di trasferimento e risposta impulsiva
- Stabilità
- Analisi armonica
- Risposta in frequenza e sue rappresentazioni grafiche (Diagrammi di Bode e di Nyqvist)
3. PROPRIETA' STRUTTURALI E METODI DI SINTESI NELLO SPAZIO DEGLI STATI
- Proprietà di controllabilità e raggiungibilità.
- Proprietà di osservabilità e ricostruibilità.
- Sintesi di sistemi di controllo mediante retroazione algebrica sullo stato e sull’uscita.
4. ANALISI E SINTESI DI SISTEMI DI CONTROLLO A RETROAZIONE
- Stabilità interna
- Algebra dei blocchi
- Il luogo delle radici
-Specifiche statiche e dinamiche
- Criterio di Nyquist e margini di stabilità
- Cenni alla sintesi nel dominio della frequenza
- Controllori PID
- Sistemi a dati campionati