Università degli Studi di Napoli "Parthenope"

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico: 
2015/2016
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Corso di afferenza: 
Corso di Laurea triennale (DM 270) in INGEGNERIA GESTIONALE
Settore disciplinare: 
AUTOMATICA (ING-INF/04)
Crediti: 
6
Anno di corso: 
3
Docenti: 
Prof. ARIOLA Marco
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
48

Obiettivi

Risultati attesi secondo i descrittori di Dublino.
- Conoscenza e capacità di comprensione: lo studente deve essere in grado di analizzare i sistemi lineari e di individuarne le principali caratteristiche, nel dominio del tempo e della frequenza.
- Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Progettazione di semplici sistemi lineari con assegnate caratteristiche in termini di risposta a segnali canonici.
- Autonomia di giudizio: sviluppare la capacità di valutare criticamente il comportamento di un sistema lineare in presenza di forzamenti esterni o di assegnate condizioni iniziali.
- Abilità comunicative: capacità di esprimere chiaramente procedure e risultati relativamente all'analisi dei sistemi.
- Capacità di apprendere: saper integrare le conoscenze da varie fonti al fine di conseguire una visione ampia delle problematiche connesse al comportamento dei sistemi dinamici.

Prerequisiti

È necessario avere acquisito e assimilato i contenuti principali forniti dai corsi di algebra lineare, fisica e analisi matematica, e in particolare:
- operazioni tra matrici;
- equazioni differenziali a coefficienti costanti;
- equazioni di semplici sistemi meccanici.

Contenuti

- Richiami e complementi di analisi e algebra (4 ore).
L’algebra delle matrici: calcolo dell’inversa. Definizione dell’esponenziale di una matrice.
- Rappresentazione dei sistemi dinamici (8 ore).
Sistemi dinamici e modelli matematici. Variabili di ingresso e di uscita. Sistemi algebrici e sistemi dinamici. Variabili di stato. Rappresentazioni nello spazio di stato. Sistemi lineari e non lineari, varianti e invarianti nel tempo, SISO e MIMO.
- Analisi nel dominio del tempo dei sistemi lineari tempo-invarianti (LTI), a tempo discreto e a tempo continuo (14 ore).
Rappresentazione dei sistemi LTI. Rappresentazioni equivalenti. Il principio di sovrapposizione degli effetti. Evoluzione libera e evoluzione forzata. I modi di evoluzione naturale. Modi dominanti. Calcolo della risposta forzata all’impulso e al gradino. Parametri della risposta indiciale. Risposta a regime e risposta in transitorio. Stabilità dei sistemi LTI. Il criterio di Routh.
- Analisi nel dominio di Laplace dei sistemi LTI a tempo continuo (12 ore).
La trasformata di Laplace: definizioni e principali proprietà. Regole per l’antitrasformazione. Definizione di funzione di trasferimento. Zeri e poli. Calcolo dell’evoluzione di un sistema LTI nel dominio di Laplace. Schemi a blocchi. Connessioni in serie, parallelo e retroazione.
- Analisi nel dominio della frequenza dei sistemi LTI a tempo continuo (10 ore).
La funzione di risposta armonica e sua interpretazione. Risposta a regime a segnali sinusoidali. Azione filtrante dei sistemi dinamici. I diagrammi di Bode: tracciamento dei diagrammi asintotici e correzioni. Principali parametri della risposta armonica.

Metodi didattici

Lezioni frontali; esercitazioni guidate.

Verifica dell'apprendimento

L'esame è diviso in una prova scritta e in una prova orale. La prova scritta consiste di tre esercizi numerici a ciascuno dei quali viene assegnato un punteggio. La prova scritta si intende superato con un punteggio minimo di 16. Nella successiva prova orale, che si può svolgere nella stessa giornata o a distanza di qualche giorno, viene valutata la capacità di collegare e confrontare aspetti diversi trattati durante il corso. Il voto finale viene calcolato come una media tra il voto della prova scritta e quello della prova orale.

Testi

P. Bolzern, R. Scattolini, N. Schiavoni, Fondamenti di Controlli Automatici, 4 ed., Mc Graw Hill Italia, 2015

Altre informazioni