Università degli Studi di Napoli "Parthenope"

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico: 
2021/2022
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Tipo di attività: 
Opzionale
Corso di afferenza: 
Corso di Corso di Laurea Magistrale in INGEGNERIA GESTIONALE
Sede: 
Napoli
Settore disciplinare: 
AUTOMATICA (ING-INF/04)
Lingua: 
Inglese
Crediti: 
9
Anno di corso: 
1
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
72

Obiettivi

Risultati attesi secondo gli indicatori di Dublino.

- Conoscenza e capacità di comprensione: acquisire le conoscenze di base per modellare ed analizzare il comportamento di sistemi dinamici e per progettare sistemi di controllo sulla base di specifiche assegnate; conoscere le metodologie proprie della teoria dei sistemi per descrivere e analizzare i sistemi dinamici e le tecniche di base per la progettazione di sistemi di controllo in retroazione; comprendere come i meccanismi di controllo possano influenzare le proprietà dei sistemi dinamici, come la stabilità, la velocità di risposta, la precisione, la sensibilità e la robustezza.

- Conoscenza e capacità di comprensione applicate: saper determinare le caratteristiche dei sistemi dinamici sulla base delle loro rappresentazioni matematiche e grafiche, e valutare le prestazioni dei sistemi di controllo in retroazione; capacità di implementare sistemi di controllo che rispettino determinate specifiche di prestazioni e di stabilità; utilizzo del software MATLAB/Simulink al fine di modellare ed analizzare il comportamento di sistemi LTI e di progettare e valutare le prestazioni dei sistemi di controllo a ciclo chiuso; capacità di individuare la tecnica di sintesi più efficace per un dato problema di controllo

.

- Autonomia di giudizio: sviluppare la capacità di valutare criticamente i risultati dell’analisi dei sistemi dinamici e della relativa progettazione di sistemi di controllo a ciclo chiuso
.

- Abilità comunicative: capacità di esprimere chiaramente procedure e risultati dell’analisi dei sistemi dinamici e della relativa progettazione di sistemi di controllo.


- 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 e alla relativa implementazione di sistemi di controllo.

Prerequisiti

Elementi di algebra lineare e calcolo matriciale, elementi di analisi matematica con riferimento particolare allo studio delle equazioni differenziali. Calcolo con numeri complessi.

Contenuti

Studio analitico dei sistemi lineari tempo invarianti (LTI) nel dominio del tempo e della frequenza: concetto di stato, stabilità, evoluzione libera e forzata, trasformata di Laplace, definizione di funzione di trasferimento, risposta in frequenza, diagrammi di Bode.

Introduzione ai sistemi di controllo. L’algebra degli schemi a blocchi. Controllo a ciclo aperto e a ciclo chiuso (sistema in retroazione).

Tecniche di base per la progettazione di sistemi di controllo in retroazione. Stabilità dei sistemi in retroazione. Diagrammi di Nyquist e criterio di Nyquist; indicatori sintetici del grado di stabilità: margine di guadagno e di fase. Diagrammi di Nichols e carte di Nichols. I regolatori PID.

Utilizzo di MATLAB/Simulink per modellare ed analizzare il comportamento di sistemi dinamici e per implementare sistemi di controllo.

Metodi didattici

L'attività didattica comprende 72 ore di lezione frontale con l'ausilio di slide e della lavagna, integrate con esercitazioni guidate, utilizzando il software Matlab/Simulink.

Verifica dell'apprendimento

L’esame consiste in una prova scritta ed una prova orale con discussione di una tesina.

La prova scritta consiste in una serie di esercizi (3 o 4) atti a verificare la capacità di analizzare il comportamento di sistemi dinamici e di progettare sistemi di controllo in retroazione per sistemi lineari.

Attraverso la tesina, oggetto della prova orale, lo studente elaborerà un modello di un sistema fisico, valuterà il suo comportamento e svilupperà un sistema di controllo a ciclo chiuso che rispetti determinate specifiche di prestazioni e di stabilità. Lo studente utilizzerà il software Matlab/Simulink per verificare i risultati ottenuti.

Testi

Introduction to Dynamic Systems: Theory, Models, and Applications, D. G. Luenberger. John Wiley & Sons.

Fondamenti di Controlli Automatici, 4° Ed , P. Bolzern, R. Scattolini, N. Schiavoni. McGraw-Hill.

Modern Control Engineering, 3rd Edition, K. Ogata, Prentice Hall, (2004).

Altre informazioni

Per ulteriori informazioni si può contattare il docente al proprio indirizzo email.