- Docente: Michelangelo Bin
- Crediti formativi: 6
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Moduli: Michelangelo Bin (Modulo 1) Alessandro Bosso (Modulo 2)
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 1) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 2)
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea in Ingegneria gestionale (cod. 0925)
Conoscenze e abilità da conseguire
Fornire gli strumenti di base metodologici-operativi per l'uso dei modelli matematici nel controllo automatico di sistemi e impianti.
Contenuti
Introduzione ai controlli automatici. Breve storia dell'automatica.
Sistemi. Sistemi come relazioni. Sistemi dinamici descritti da equazioni differenziali ed equazioni alle differenze. Traiettorie di un sistema. Classificazione dei sistemi.
Teoria della stabilità. Equilibri e coppie di equilibrio. Stabilità e asintotica stabilità. Teoria di Lyapunov.
Sistemi lineari tempo invarianti (LTI). Soluzione di un sistema LTI. Principio di sovrapposizione degli effetti. Risposta libera e forzata. Rappresentazioni equivalenti. Diagonalizzazione e forma di Jordan. Calcolo delle traiettorie dello stato. Modi naturali di un sistema LTI. Stabilità e teoria di Lyapunov per i sistemi LTI. Linearizzazione. Metodo indiretto di Lyapunov.
Funzioni di trasferimento. Trasformata di Laplace. Funzioni di trasferimento. Risposta all'impulso e modi naturali. Sviluppo di Heaviside. Stabilità esterna.
Risposta dei sistemi elementari. Sistemi del primo e secondo ordine. Tempo di assestamento e sovraelongazione. Mappatura di specifiche temporali nel piano complesso. Sistemi a polo dominante. Sistemi polo-zero.
Analisi nel dominio delle frequenze di sistemi LTI. Serie e trasformata di Fourier. Risposta in frequenza. Diagrammi di Bode. Azione filtrante dei sistemi dinamici.
Introduzione ai sistemi di controllo. Controllo in avanti e in retroazione.
Stabilità dei sistemi in retroazione. Cenni di controllo tramite retroazione dello stato. Schema generale di sistemi di controllo con funzioni di trasferimento. Margini di fase e ampiezza. Criterio di Bode.
Prestazioni dei sistemi in retroazione. Funzioni di sensitività. Specifiche statiche e dinamiche. Principio del modello interno. Loop shaping.
Controllori PID. Struttura e analisi nel dominio delle frequenze. Realizzazione nel dominio del tempo e cenni sull'implementazione.
Testi/Bibliografia
Bolzern, Scattolini, Schiavoni, Fondamenti di Controlli Automatici, McGraw-Hill, 2015 (4° ed)
Metodi didattici
Lezioni ed esercitazioni frontali.
Strumenti a supporto della didattica
Virtuale (contenuti e materiale del corso, informazioni utili).
Orario di ricevimento
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