28630 - CONTROLLI AUTOMATICI T-A (A-K)

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

1      Generalità:

–      Cenni storici. Che cos'è l'automazione

–      Concetti di manipolazione materiale e manipolazione simbolica

–      I sistemi automatici di controllo: il controllo in catena aperta ed il controllo in retroazione

–  Esempi di sistemi automatici di controllo: asservimenti di posizione, velocità, livello e temperatura.

2     Modelli matematici:

–      Il problema dell'identificazione

–      Tecniche di identificazione parametrica e non parametrica

–      Equazioni (e sistemi di equazioni) differenziali; trasformate ed antitrasformate di Laplace

–      Funzione di tra sferimento e funzione di risposta impulsiva

–      Modelli matematici dei sistemi li neari e stazionari di tipo ingresso-uscita e di tipo ingresso-stato-uscita.

3       Analisi  nel dominio dei tempi:

–      Stabilità: criteri di Lyapunov e di Routh

–      Controllabilità e osservabilità

–    Tecniche di riduzione dell'ordine del modello

–      Errori a regime

–      Insensibilità ai disturbi ed alle variazioni dei parametri

–      Parametri della risposta ad un ingresso a gradino.

4       Sintesi nel dominio dei tempi:

–      Osservatori dello stato: l'osservatore identità e l'osservatore di ordine ridotto

–      Assegnamento dei poli

–      Luogo delle radici; esempi

–      Regolatori standard: tecniche di Ziegler e Nichols.

5       La funzione di risposta armonica:

–      Definizione; legame con la funzione di risposta impulsiva

        Rappresentazioni: diagrammi polari, diagrammi di Bode. Esempi.

6       Analisi armonica:

–      Il criterio di stabilità di Nyquist per la stabilità dei sistemi in retroazione

–      I margini di ampiezza e di fase per l'analisi del comportamento dinamico

–      Luoghi a M e a N costante, picco di risonanza e larghezza di banda.

7       Componenti dei sistemi di controllo:

–      Motori elettrici in c.c. a collettore con eccitazione indipendente e con eccitazione in serie

–      Dispositivi di trasduzione:

        trasduttori di posizione e velocità per il controllo della meccanica di un solido

        trasduttori di portata e velocità per il controllo della meccanica di un fluido

        trasduttori di temperatura.

Testi/Bibliografia

1) M.E. Penati,  G. Bertoni, S. Simonini: Automazione e sistemi di controllo. Esculapio, Bologna, 2010

3) M.E Penati: Controlli automatici. Esercizi e test commentati e risolti. Esculapio, Bologna, 2000

Metodi didattici

Lezioni frontali con individuazione degli argomenti fondamentali del corso.

Esercitazioni inserite nello svolgimento delle parti teoriche cui si riferiscono.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Prova scritta e orale. La prova scritta è costituita da domande di cui alcune a scelta multipla e uno o due esercizi simili a quelli svolti durante le ore di esercitazione del corso. La prova orale generalmente consiste in una discussione della prova scritta.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna luminosa e PC

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Maria Elisabetta Penati