28527 - CONTROLLI AUTOMATICI T-1

Conoscenze e abilità da conseguire

Comprensione dei metodi per la costruzione di modelli dinamici di sistemi fisici mediante approccio fisico-matematico e identificazione, delle tecniche e dei programmi per la simulazione e la prototipazione rapida dei sistemi di controllo. Conoscenza di pacchetti applicativi e soluzione di casi di studio relativi alla simulazione di sistemi fisici. Acquisizione dei metodi di analisi delle proprietà nel dominio del tempo e delle frequenze di sistemi dinamici lineari stazionari.

Contenuti

Introduzione al controllo. Tipologie di controllo: manuale, automatico, in catena aperta, in retroazione. Elementi principali di un sistema di controllo in retroazione.
Concetti di sistema e modello. Modelli matematici. Modelli matematici come approssimazione della realtà: concetto di modello competente. Classificazione dei modelli per obiettivo. Modellistica e identificazione. Esempi di modellistica fisica. Equazioni differenziali. Tipologie di modelli. I modelli nello spazio degli stati. Concetto di stato. Moto e risposta. Classificazione. Costruzione di un modello. Stati di equilibrio e linearizzazione. Introduzione alla stabilità. Simulazione.
Modellistica di sistemi fisici. Sistemi meccanici, elettrici, elettromeccanici, idraulici, pneumatici, termici.
Analisi nel dominio dei tempi. Trasformata di Laplace e sue proprietà. Soluzione di equazioni differenziali ingresso-uscita ed equazioni di stato con la trasformata di Laplace. Funzione di trasferimento. Determinazione di moto e risposta di modelli nello spazio degli stati con la trasformata di Laplace. Esponenziale di matrice. Relazione tra modelli nello spazio degli stati e funzione di trasferimento. Schemi a blocchi. Analisi della stabilità: criteri di Lyapunov, modi del sistema, criterio di Routh. Risposte dei sistemi elementari. Parametri caratteristici delle risposte dei sistemi del primo e del secondo ordine.
Analisi nel dominio delle frequenze. Rappresentazione di sistemi e segnali: serie di Fourier e trasformata di Fourier. La risposta armonica. Diagrammi di Bode. Risposte armoniche dei sistemi elementari.
Introduzione ai sistemi a tempo-discreto. Trasformata zeta e sue proprietà. Analisi nel dominio dei tempi di modelli ingresso-uscita e modelli nello spazio degli stati con la trasformata zeta. Analisi della stabilità.
Simulazione. Problemi legati alla simulazione su calcolatore. Uso di MATLAB/SIMULINK. Soluzione numerica delle equazioni differenziali.

Testi/Bibliografia

Slides preparate dal docente.

Metodi didattici

Lezioni tradizionali in aula.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Prove scritta ed orale.

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore.

Sito WEB del corso all'indirizzo: http://sting.deis.unibo.it/sting/Members/diversi/Controlli_T1.htm

Link ad altre eventuali informazioni

http://sting.deis.unibo.it/sting/Members/diversi/Controlli_T1.htm

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Roberto Diversi