87260 - DINAMICA E CONTROLLO DEI SISTEMI ENERGETICI M

Conoscenze e abilità da conseguire

Obiettivo dell'insegnamento è lo studio e la comparazione tra le diverse strategie di regolazione di gruppi con turbina a gas, a vapore (logiche di "Turbina segue" e "caldaia segue") e a ciclo combinato ("sliding pressure"). Vengono affrontate inoltre le strategie di gestione di un impianto cogenerativo in funzione degli input relativi al costo dell'energia elettrica e termica.

Contenuti

Il corso prevede due parti, la prima di introduzione alla teoria del controllo classica, la seconda di applicazione a sistemi energetici

Studio matematico dei sistemi di controllo.

Definizione di sistema SISO LTI.

Trasformata e antitrasformata secondo Laplace.

Definizione e studio della stabilità per un sistema. Criterio di stabilità di Routh.

Risposta nel tempo ai segnali canonici, effetto della posizione di poli e zeri.

Risposta in frequenza dei sistemi lineari: Diagrammi di Bode, diagramma di Nyquist.

Sistemi retroazionati e in catena aperta: Definizione e valutazione degli errori permanenti. Definizione di disturbo in un sistema di regolazione. Definizione di margine di fase e di ampiezza.

Studio della stabilità di un sistema retroazionato nel dominio immagine mediante il luogo delle radici e nella frequenza mediante il criterio di Nyquist.

La compensazione dei disturbi nei sistemi in retroazione mediante reti correttrici e i regolatori standard.

Sistemi energetici

Modellazione a parametri concentrati, studio della stabilità e della risposta dinamica alle sollecitazioni. Regolazione mediante reti correttrici e regolatori standard.

Sistemi e componenti oleodinamici, meccanici e termici.

Applicazione della teoria del controllo agli impianti per la produzione elettrica mediante turbina a vapore, turbina idraulica, turbogas, agli impianti cogenerativi, agli impianti per la produzione di calore, ai motori a combustione interna.

Testi/Bibliografia

AA.VV., “Dinamica e controllo delle macchine a fluido”, Edizioni Pitagora.

Penati M.E., Bertoni G., Simonini S., “Automazione e Sistemi di Controllo”, Progetto Leonardo-Esculapio

Marro Giovanni, “Controlli Automatici”, Zanichelli

Dispense e note integrative su http://diem1.ing.unibo.it/personale/cazzoli e https://iol.unibo.it/

Metodi didattici

Lezioni didattiche frontali in aula, prevalentemente mediante l'ausilio della lavagna, inerenti tutti gli argomenti in programma.

Durante il corso verranno presentate applicazioni pratiche sfruttando software commerciali (ad esempio Matlab/Simulink, AMESim) o openSource (ad esempio Octave, Scilab, Hopsan)

La frequenza è fortemente consigliata per un migliore apprendimento dei concetti e delle nozioni, ma non incide sul processo di valutazione finale.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene solo mediante la prova finale, non sono previste prove parziali.

La prova di esame è in forma scritta della durata di circa 3 ore.

La prova è composta da due parti, somministrate contemporaneamente, la prima composta da almeno una domanda su argomenti di teoria trattati nel corso da svolgere in forma aperta (tema), la seconda da almeno due esercizi analitico/numerici.

Il voto viene assegnato in trentesimi.

Se l'insegnamento viene fruito come componente del corso integrato DINAMICA, CONTROLLO E IMPATTO AMBIENTALE DEI SISTEMI ENERGETICI M C.I., la votazione che verrà verbalizzata sarà data dalla media aritmetica, arrotondata all'intero superiore, delle singole votazioni che lo studente avrà ottenuto nei corsi che compongono il corso integrato. Il "30 e lode" finale viene conferito se il candidato ha ottenuto 30 in entrambi i moduli e la lode in almeno uno di essi.

Strumenti a supporto della didattica

Classico gesso e lavagna. Slides e supporti audio e video. Applicazioni su PC

Link ad altre eventuali informazioni

http://diem1.ing.unibo.it/personale/cazzoli

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giulio Cazzoli