CONTROLLI AUTOMATICI A
cod. 13119

Anno accademico 2008/09
2° anno di corso - Secondo semestre
Docente
Settore scientifico disciplinare
Automatica (ING-INF/04)
Field
Ingegneria informatica
Tipologia attività formativa
Caratterizzante
45 ore
di attività frontali
5 crediti
sede:
insegnamento
in - - -

Obiettivi formativi

<br />Il corso ha come scopo la presentazione degli aspetti elementari della teoria del controllo. Considerando i sistemi dinamici lineari a tempo continuo verranno presentate alcune tecniche di analisi e sintesi per la progettazione dei sistemi di controllo in retroazione ad una sola variabile controllata.

Prerequisiti

<br />Analisi Matematica C, Teoria dei Segnali B.

Contenuti dell'insegnamento

<br />1) Concetti fondamentali: sistemi e modelli matematici. Schemi a blocchi. Controlli ad azione diretta e in retroazione. Robustezza della retroazione rispetto all'azione diretta. Modelli matematici di alcuni sistemi dinamici. Cenni di modellistica.<br />2) Metodi di analisi dei sistemi dinamici lineari. Equazioni differenziali e trasformazione di Laplace. Antitrasformazione delle funzioni razionali. Cenni di teoria delle funzioni impulsive. Le relazioni fra le condizioni iniziali. Risposta all'impulso e integrali di convoluzione. Sistemi elementari del primo e secondo ordine. Il concetto di poli dominanti.<br />3) Analisi armonica: la funzione di risposta armonica. Deduzione della risposta armonica dalla risposta risposta all'impulso e viceversa. Diagrammi di Bode. Diagrammi polari o di Nyquist. Asintoti nei diagrammi polari.  Formula di Bode. I sistemi a fase minima.<br />4) Stabilità e sistemi in retroazione. Definizioni e teoremi relativi alla stabilità. Il criterio di Routh. Proprietà generali dei sistemi in retroazione. Errori a regime e tipo di sistema. Il criterio di Nyquist. Margini di ampiezza e fase: definizioni tradizionali ed estensioni. Le approssimanti di Padé del ritardo finito.<br />5) Il metodo del luogo delle radici e sue proprietà. Generalizzazione del luogo delle radici: il "contorno delle radici". Esempi. Grado di stabilità nel piano complesso.<br />6) Progetto dei sistemi di controllo: l’approccio con controllori a struttura fissa. Dati di specifica e loro compatibilità. La compensazione mediante reti ritardatici e anticipatrici. Cancellazione polo-zero. I regolatori PID. Progetto delle reti compensatrici con le formule di inversione. La sintesi diretta con l’equazione diofantea. <br /> 

Programma esteso

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Bibliografia

<br />1) A. Piazzi, “Controlli Automatici A: lucidi delle lezioni”, UniNova, Parma, 2004.<br />2) G.Marro, ``Controlli Automatici'', quinta edizione, Zanichelli, Bologna, 2004.<br />3) P. Bolzern, R. Scattolini, N. Schiavoni, “Fondamenti di Controlli Automatici”, seconda edizione, McGraw-Hill, 2004.<br />4) A. Ferrante, A. Lepschy, U. Viaro, “Introduzione ai Controlli Automatici”, UTET, 2000.<br />5) J.C. Doyle, A. Tannembaum, B. Francis, “Feedback Control Theory”, MacMillan, 1992.<br />6) A. Cavallo, R. Setola, F. Vasca, “La nuova Guida a MATLAB: Simulink e Control Toolbox, Liguori, 2002.

Metodi didattici

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Lezioni orali ed esercitazioni alla lavagna sull’analisi e sintesi di sistemi di controllo. Cenni sulla progettazione assistita dall’elaboratore (uso di MATLAB e Control Systems Toolbox).<br />
Prova scritta in itinere e prova scritta conclusiva. Eventuale colloquio orale finale.

Modalità verifica apprendimento

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Altre informazioni

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