87260 - DINAMICA E CONTROLLO DEI SISTEMI ENERGETICI M

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente possiede le competenze di base per studiare il comportamento dinamico (nel tempo) di un sistema energetico. Nello specifico apprende come: 1) descrivere il sistema energetico mediante modelli matematici; 2) studiarne il comportamento in termini di stabilità e risposta a sollecitazioni esterne; 3) definire strategie di controllo al fine di condizionare la risposta per migliorarne la qualità e il rispetto delle specifiche tecniche.

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.

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

Giua A., Seatzu C., "Analisi dei sistemi dinamici", Springer-Verlag

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

Marro Giovanni, “Controlli Automatici”, Zanichelli

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

AA.VV., “Servocomandi e regolazione”, Edizioni Pitagora.

Dispense e note integrative su https://virtuale.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, python, 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 è composta da due parti:

• prova scritta da svolgere in aula, della durata di circa 3 ore, basata risposte da svolgere in forma aperta (tema) a quesiti inerenti gli argomenti di teoria trattati nel corso
• soluzione analitico/numerica di alcuni esercizi da svolgere a casa. Esercizi il cui testo viene reso pubblico il giorno prima della prova scritta e che devono essere riconsegnati entro il giorno successivo alla prova scritta

Il voto viene assegnato in trentesimi, alla formulazione del voto concorre per il 75% (circa) la prova in aula e per il 15% (circa) gli esercizi a casa

Se l'insegnamento viene fruito come componente del corso integrato MISURE, REGOLAZIONE E CONTROLLO 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.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giulio Cazzoli