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Federica FERRAGUTI
Professore Associato
Dipartimento di Scienze e Metodi dell'Ingegneria
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Insegnamento: Controlli automatici
Ingegneria gestionale (Offerta formativa 2024)
Obiettivi formativi
Il corso di controlli automatici fornisce le basi metodologiche per le applicazioni dei controlli automatici in campo industriale, con particolare riferimento alla analisi e controllo dei sistemi dinamici, categoria che comprende la maggior parte dei sistemi fisici e astratti (ad esempio una parte di macchinario in movimento, oppure una serie storica di fluttuazione del valore di una azione).
Prerequisiti
Corsi di Analisi Matematica, Geometria, Fisica ed Elettrotecnica.
Programma del corso
1. Fondamenti: Terminologia. Schemi a blocchi. Regole di riduzione di schemi a blocchi. Modelli lineari, definizione di linearità. Esempi di modelli (circuito elettrico, sistemi meccanici, effetti non lineari nei sistemi meccanici)
2. Basi matematiche: Equazioni differenziali lineari. Trasformata di Laplace e Funzione di trasferimento. Antitrasformata. Modi del sistema. Analisi Armonica. Trasformata di Fourier. Relazione tra trasformata di Fourier e trasformata di Laplace. Teorema sul regime sinusoidale. Diagrammi di Bode e di Nyquist
3. Stabilità e sistemi in retroazione: Definizione di stabilita'. Stabilita' del sistema e modi del sistema. Stabilita' ingresso limitata - uscita limitata. Controllo in Retroazione. Specifiche. Risposta di sistemi elementari (primo e secondo ordine). Controllo ad azione diretta. Controllo in retroazione. Controllo proporzionale. Errori a regime. Guadagno statico e tipo del sistema. Specifiche frequenziali. Margine di fase e margine di ampiezza. Banda passante
4. Il metodo del luogo delle radici: Dinamica del sistema e luogo delle radici. Tracciamento qualitativo del luogo delle radici. Proprieta' del luogo delle radici. Sintesi del controllore mediante il luogo delle radici
5. Le reti correttrici e i regolatori standard: Reti correttrici. Teoria dei Regolatori standard PID
6. Strumenti software per la modellistica e il progetto del controllo. Matlab e Simulink.
Metodi didattici
Il corso prevede lezioni teoriche ed esercitazioni. Inoltre verranno svolte attività di simulazione di sistemi dinamici.
Testi di riferimento
Lucidi scaricabili dal sito del corso su dolly.
"Fondamenti di controlli automatici" Paolo Bolzern, Riccardo Scattolini, Nicola Schiavoni, Mc-Grow Hill, ISBN: 978 88 386 64342, terza edizione, Giugno 2008
Verifica dell'apprendimento
L'esame prevede una prova scritta e una prova orale. Si accede all prova orale solamente se si totalizza un minimo di 18 punti nella prova scritta. La prova orale può aggiungere o togliere 5 punti al voto della prova scritta.
Risultati attesi
vedi obiettivi