Insegnamento
AUTOMATIC CONTROL SYSTEMS - CONTROLLI AUTOMATICI
INP5071659, A.A. 2016/17

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
INGEGNERIA ENERGETICA
IN0528, ordinamento 2014/15, A.A. 2016/17
1145837
Crediti formativi 6.0
Denominazione inglese AUTOMATIC CONTROL SYSTEMS
Sito della struttura didattica http://ienie.dii.unipd.it
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/dii/course/view.php?idnumber=2016-IN0528-000ZZ-2016-INP5071659-N0
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA

Docenti
Responsabile LUCA SCHENATO ING-INF/04

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative ING-INF/04 6.0

Modalità di erogazione
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso I 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 26/09/2016
Fine attività didattiche 20/01/2017

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
2 A.A. 2016/17 01/10/2016 30/11/2017 SCHENATO LUCA (Presidente)
CARLI RUGGERO (Membro Effettivo)
BEGHI ALESSANDRO (Supplente)
BISIACCO MAURO (Supplente)
CENEDESE ANGELO (Supplente)
CHIUSO ALESSANDRO (Supplente)
FORNASINI ETTORE (Supplente)
PILLONETTO GIANLUIGI (Supplente)
VALCHER MARIA ELENA (Supplente)
ZAMPIERI SANDRO (Supplente)
1 A.A. 2015/16 01/10/2015 30/11/2016 SCHENATO LUCA (Presidente)
CARLI RUGGERO (Membro Effettivo)
BEGHI ALESSANDRO (Supplente)
BISIACCO MAURO (Supplente)
CENEDESE ANGELO (Supplente)
CHIUSO ALESSANDRO (Supplente)
PILLONETTO GIANLUIGI (Supplente)
PINZONI STEFANO (Supplente)
TICOZZI FRANCESCO (Supplente)
VALCHER MARIA ELENA (Supplente)
VITTURI STEFANO (Supplente)
ZAMPIERI SANDRO (Supplente)
ZORZI MATTIA (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Nessun prerequisito specifico. L'insegnamento di Segnali e Sistemi e' utile per gli argomenti riguardanti le proprietà dei sistemi dinamici, la trasformata di Laplace e l'analisi di Fourier. Tali argomenti comunque vengono ripresi e particolarizzati ai fini dell'insegnamento in oggetto.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Capacità di descrivere un sistema fisico in termini di equazioni differenziali lineari e tempo-invarianti.
Capacita' di comprendere le caratteristiche nel tempo e nella frequenza di un sistema dinamico. Capacita' di progettazione di un controllore PID per sistemi dinamici lineari SISO che soddisfa determinate specifiche di prestazione.
Modalita' di esame: Esame scritto (3 ore)
Esame orale (facoltativo su richiesta dello studente)
Criteri di valutazione: La valutazione della preparazione dello studente si basera' sulla comprensione degli argomenti svolti, sull'acquisizione dei concetti e delle metodologie proposte e sulla capacita' di applicarli in modo autonomo e consapevole.
Contenuti: Descrizioni di sistemi meccanici tramite equazioni differenziali con esempi concreti.
Ricapitolazione di numeri complessi, polinomi, funzioni razionali. Funzioni e segnali notevoli: gradino, delta di Dirac, segnali causali, prodotto di convoluzione
Trasformata di Laplace e suo proprieta'. Rappresentaione sistemi LTI tramite equazioni differenziali. Funzione di Trasferimento. Anti-trasfromatata di Laplace
Trasformazione di funzioni razionali in fratti semplici. Esempi di trasformate ed antitrasformate di Laplace.
Rappresentazione di sistemi SISO LTI: equazioni differenziali, funzione di trasferimento, risposta impulsiva. Definizioni e calcolo di risposta libera e risposta forzata.
Stabilita' asintotica e BIBO. Esempi. Regola dei segni di Cartesio.
Criterio di Routh, esempi, casi in cui no e' applicabile. Regime transitorio e permanente in sistemi SISO stabili: ingresso costante, ingresso fasoriale, ingresso periodico. Accenno espansione in serie di Fourier.
Diagrammi di Bode: costante, poli/zeri origine, poli/zeri reali, zeri complessi coniugati e rappresentazione con frequenza taglio e smorzamento, zeri complessi coniugati. Definizione di frequenza di risonanza, picco di risonanza con esempi.
Diagramma di Nyquist. Esempi. Discussione diagrammi Bode per sistemi di inseguimento di segnale di riferimento.
Risposta a gradino per sistemi I e II ordine. Specifiche di prestazione nel tempo (tempo salita, sovraelongazione, etc..). Legame con diagrammi Bode
Introduzione a MATLAB e SIMULINK per Controlli Automatici
Relazione tra specifiche nel tempo e specifiche in frequenza. Considerazioni su approssimazione di sistemi in catena chiusa e sistemi del II ordine. Sistemi in retroazione: catena aperta e catena chiusa. Criterio ridotto di Nyquist per stabilita'.
Criterio di Nyquist generale. Esempi.
Legame tra digramma Nyquist e prestazione in catena chiusa. Errore di vettore, margine di fase, margine di guadagno
Introduzione alla sintesi di controllori PID. Considerazioni sulla scelta delle azioni.
Progettazione di controllori P, PI, PD, PID
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali. Alternanza di trattazioni teoriche e di esercizi analoghi a quelli assegnati all'esame scritto. Alcuni laboratori Matlab/Simulink per l'analisi numerica di sistemi dinamici
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Il materiale principale è costituito dagli appunti delle lezioni. Sono messe a disposizioni nella piattaforma didattica slides delle parti teoriche e esercizi discussi a lezione.
Testi di riferimento:
  • Gene F. Franklin, J. Da Powell , Abbas Emami-Naeini, Feedback Control of Dynamic Systems. --: Prentice Hal, 2014. 7th edition Cerca nel catalogo