00196 - CONTROLLI AUTOMATICI

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente possiede e sa applicare le conoscenze sui principi fondamentali di funzionamento dei controlli automatici in catena aperta ed in catena chiusa, le modalità di utilizzo dei principali componenti (attuatori e sensori) nelle catene di controllore e inoltre le modalità di elaborazione dei dati per la determinazione delle strategie di controllo.

Contenuti

1) Generalità

Concetti di manipolazione materiale e manipolazione simbolica

Introduzione. I sistemi dinamici. Modelli matematici. Esempi.

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 e metodi trasformazionali

Equazioni (e sistemi di equazioni) differenziali.

Trasformate ed antitrasformate di Laplace: definizioni e proprietà.

Funzione di trasferimento e funzione di risposta impulsiva

Esempi

3) Analisi dei sistemi dinamici

Parametri della risposta dei sistemi del I° e 2° ordine in risposta ad un ingresso a gradino

Insensibilità ai disturbi ed alle variazioni dei parametri.

Stabilità. Criterio di Routh

Errori a regime

4) La funzione di risposta armonica. Definizione

Legame con la funzione di risposta impulsiva

Rappresentazioni: diagrammi polari e diagrammi di Bode; esempi

5) 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.

6) Sintesi dei regolatori

Assegnamento dei poli. Luogo delle radici. Reti correttrici. Regolatori standard.

Testi/Bibliografia

Dispense del docente

R. C. Dorf, R. H. Bishop, Controlli Automatici – undicesima edizione, Pearson Italia (Prentice Hall), Milano Torino, 2010

G. Marro, Controlli Automatici - Quinta Edizione, Zanichelli, Bologna, 2006

M.E. Penati, G. Bertoni, Automazione e sistemi di controllo – Vol.I, II. Esculapio, Bologna, 2000

F. Golnaraghi, B. Kuo, Automatic Control Systems – Ninth Edition, John Wiley & Sons, 2010

G. F. Franklin, J. D. Powell, A. Emami-Naeini, Feedback Control of Dynamic Systems, 6th edition, Prentice-Hall, 2010

Metodi didattici

Lezioni ed esercitazioni in classe

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame si svolge in due giorni: il primo giorno c'è uno scritto in cui lo studente deve svolgere un esercizio scritto articolato in alcuni quesiti di analisi e di progetto di un sistema di controllo. Ogni domanda ha un punteggio assegnato. Lo scritto è superato se il punteggio ottenuto è almeno 18.

Chi supera lo scritto può sostenere un orale facoltativo, in un giorno entro la data dell'orale dell'appello successivo, per migliorare il voto dello scritto o ridurlo. L'orale consiste in domande di teoria del controllo di cui lo studente deve dimostrare sufficiente padronanza.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna e proiettore

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Matteo Zanzi