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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA DELL'AUTOMAZIONE
Insegnamento
ADVANCED TOPICS IN CONTROL - TECNICHE AVANZATE DI CONTROLLO
INP4063840, A.A. 2018/19

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
INGEGNERIA DELL'AUTOMAZIONE
IN0527, ordinamento 2008/09, A.A. 2018/19
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese ADVANCED TOPICS IN CONTROL
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione (DEI)
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile FRANCESCO TICOZZI ING-INF/04

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria dell'automazione ING-INF/04 6.0

Modalità di erogazione
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Organizzazione della didattica
Tipo ore Crediti Ore di
Corso
Ore Studio
Individuale
Turni
LEZIONE 6.0 48 102.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 25/02/2019
Fine attività didattiche 14/06/2019

Syllabus
Prerequisiti: Il corso prevede che lo studente abbia acquisito conoscenze di Sistemi e Modelli, Controlli Automatici e Teoria dei Sistemi.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso ha le seguenti conoscenze ed abilita` attese:

- Conoscere le principali classi di modelli nonlineari di sistemi dinamici, e come tali si differenziano dai modelli lineari visti in corsi precedenti;
- Conoscere le il linguaggio e le tecniche matematiche utilizzate per lo studio della stabilita` di sistemi nonlineari, anche varianti nel tempo, sia per equilibri che per insiemi di stati;
- Saper impostare un problema di stabilizzazione e progettare una legge a feedback stabilizzante usando funzioni di Lyapunov di controllo;
- Acquisire familiarita` con il linguaggio della geometria differenziale e lo studio di sistemi dinamici su varieta` differenziali;
- Conoscere i concetti base e le diverse definizioni controllabilita` nell'approccio geometrico, e i risultati fondamentali;
- Conoscere i metodi di linearizzazione esatta, le condizioni per l'esistenza di leggi di retroazione linearizzanti e la progettazione di leggi di controllo stabilizzanti sul sistema linearizzato.
Modalita' di esame: La verifica delle competenze e abilita` attese viene effettuata:

1) durante il corso, con l'assegnazione di "homeworks", valutati dal docente e che contribuiscono alla valutazione complessiva. Questo permette di valutare in dettaglio quanto lo studente ha acquisito in corso di svolgimento, sia per quanto riguarda le competenze di base che le parti di progettazione delle leggi di controllo;

2)tramite l'assegnazione un progetto finale, in cui gli studenti utilizzano le conoscenze ed abilita` acquisite nello studio e presentazione alla classe di un tema nuovo, o un problema di progettazione. Questo permette di valutare sia l'abilita` di utilizzare le competenze acquisite, sia la capacita` di spiegare le metodologie utilizzate.
Criteri di valutazione: I criteri di valutazione che saranno impiegati sono:

1) Completezza delle conoscenze acquisite;
2) Abilita` nell'utilizzare propriamente il linguaggio matematico e tecnico acquisito;
3) Livello di confidenza con cui si utilizzano le nuove idee acquisite nel corso;
4)Efficacia nella presentazione e comunicazione dei metodi usati;
5) Rigore metodologico nella derivazione dei risultati;
Contenuti: Il corso trattera` di:

1) Analisi qualitativa dei sistemi nonlineari e confronto con i sistemi lineari, esistenza e unicita` delle soluzioni e proprieta` fondamentali. Classi di sistemi non lineari;

2) Teoria della stabilita` alla Lyapunov, per sistemi invarianti o varianti nel tempo. Invariance principle e Lemma di Barbalat, e stabilita` di insiemi. Funzioni di Lyapunov di controllo e progettazione di leggi di retroazione stabilizzanti.

3) Elementi geometria differenziale: varieta` differenziali, spazio tangente, campi vettoriali e sistemi dinamici su varieta`. Varieta`invarianti di un equilibrio, varieta` centrale e principio di riduzione.

4) Elementi di controllo geometrico. Sistemi "switching", parentesi di Lie e accessibilita`. Controllabilita` di sistemi non lineari.

5) Tecniche di linearizzazione esatta. Forma normale e grado relativo di sistemi affini nel controllo. Controllo e stabilizzazione via linearizzazione con retroazione.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Il corso si svolgera` principalmente con lezioni frontali in aula, con lezioni teoriche e di esercizi, e sara` integrato dall'assegnazione di materiale ed esercizi da svolgere a casa, e da presentazioni degli studenti.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Le note del corso redatte dal docente, che coprono l'intero corso, e il materiale di approfondimento saranno forniti sulla piattaforma "elearning" del corso. Le note sono anche disponibili come dispensa alla libreria Progetto di Padova.
Testi di riferimento:
  • Hassan K. Khalil, Nonlinear Systems. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2002. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Working in group
  • Problem solving
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)