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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA MECCATRONICA
Insegnamento
CONTROLLO DEI SISTEMI MECCANICI
INL1001809, A.A. 2014/15

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2013/14

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
INGEGNERIA MECCATRONICA
IN0529, ordinamento 2011/12, A.A. 2014/15
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Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese CONTROL OF MECHANICAL SYSTEMS
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Tecnica e Gestione dei Sistemi Industriali (DTG)
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede VICENZA
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 DARIO RICHIEDEI ING-IND/13

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria dell'automazione ING-IND/13 9.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 9.0 72 153.0

Calendario
Inizio attività didattiche 26/09/2016
Fine attività didattiche 24/01/2015
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2011

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
9 2018 01/10/2018 15/03/2020 RICHIEDEI DARIO (Presidente)
TREVISANI ALBERTO (Membro Effettivo)
BOSCARIOL PAOLO (Supplente)
BOSCHETTI GIOVANNI (Supplente)
CARACCIOLO ROBERTO (Supplente)
8 2017 01/10/2017 15/03/2019 RICHIEDEI DARIO (Presidente)
TREVISANI ALBERTO (Membro Effettivo)
BOSCARIOL PAOLO (Supplente)
BOSCHETTI GIOVANNI (Supplente)
CARACCIOLO ROBERTO (Supplente)
7 2016 01/10/2016 15/03/2018 RICHIEDEI DARIO (Presidente)
TREVISANI ALBERTO (Membro Effettivo)
BOSCARIOL PAOLO (Supplente)
BOSCHETTI GIOVANNI (Supplente)
CARACCIOLO ROBERTO (Supplente)
6 2015 01/10/2015 30/09/2016 RICHIEDEI DARIO (Presidente)
TREVISANI ALBERTO (Membro Effettivo)
BOSCHETTI GIOVANNI (Supplente)
CARACCIOLO ROBERTO (Supplente)
5 2014 01/10/2014 30/09/2015 RICHIEDEI DARIO (Presidente)
TREVISANI ALBERTO (Membro Effettivo)
BOSCHETTI GIOVANNI (Supplente)
CARACCIOLO ROBERTO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Meccanica delle vibrazioni
Conoscenze e abilita' da acquisire: Fornire agli studenti gli strumenti teorici e pratici per la modellazione, il dimensionamento ed il controllo di sistemi meccanici, con particolare riferimento a meccanismi e macchine di impiego industriale.
Durante il corso saranno trattate in motdo interdisciplinare le problematiche di attuazione e controllo del moto degli assi di cui si compone una macchina automatica.
Modalita' di esame: 1. Prova scritta, con esercizi numerici e domande teoriche.
2. Prova orale.
3. Sviluppo di un progetto.
Criteri di valutazione: Capacità di analizzare e di risolvere in modo autonomo le problematiche di dimensionamento e di controllo di sistemi meccanici, applicando gli strumenti sviluppati a lezione.
Contenuti: MODELLISTICA DI SISTEMI MECCANICI
Modello meccanico di macchine automatiche a un grado di libertà. Inerzia variabile e costante, inerzia ridotta alla coordinata libera, linearizzazione. Rendimento e irreversibilità del moto. Modello dell'attrito.

PIANIFICAZIONE DEL MOTO
Definizioni e criteri di scelta. Leggi elementari e ottimizzate. Effetti legati all'elasticità. Cenni all'input shaping. Composizione leggi di moto.

COMPONENTI PER LA TRASMISSIONE DEL MOTO
Riduttori epicicloidali, HarmonicDrive, CycloDrive, Viti a ricircolo di sfere: analisi cinematica e dinamica, caratteristiche, criteri di scelta e dimensionamento.

SCELTA INTEGRATA DI MOTORE ELETTRICO E TRASMISSIONE
Il problema termico nei motori. Analisi di curve caratteristiche di motori. Criteri di scelta e valutazione di motori. Calcolo del rapporto di trasmissione ottimo. Approccio integrato nella scelta e nel dimensionamento. Esercitazioni al calcolatore.

CONTROLLO DI SISTEMI MECCANICI: INTRODUZIONE
Specifiche nei sistemi di controllo
Controllo PID di sistemi riconducibili ad oscillatori semplici

CONTROLLO DI POSIZIONE DI ASSI ELETTRICI CON ACCOPPIAMENTO RIGIDO
Modello di un singolo giunto azionato da un motore in corrente continua o brushless, schema di controllo decentralizzato tradizionale, sintesi e taratura di controllori di posizione standard in feedback. Uso di modelli semplificati per la stima dei parametri dei regolatori. Azioni di compensazione in feedforward. Taratura dei regolatori per sistemi ad inerzia variabile. Osservatore della velocità.

CONTROLLO DI POSIZIONE DI ASSI ELETTRICI CON ACCOPPIAMENTO ELASTICO
Cenni al controllo co-locato e non co-locato di sistemi elastici a più gradi di libertà.
Modellistica, sviluppo di modelli di ordine ridotto, taratura dell'anello di velocità, controllo di posizione co-locato e non co-locato, utilizzo di filtri notch, identificazione sperimentale dei parametri del modello.
Tecniche evolute di controllo (osservatore del disturbo)
Effetto del rapporto di inerzia

ESPERIENZE DI LABORATORIO E SIMULAZIONE DI SISTEMI MECCANICI:
Analisi schemi di controllo tipici dei controllori industriali. Implementazione di modelli meccanici e schemi di controllo in ambienti di simulazione. Realizzazione di schemi di controllo con set up sperimentali industriali. Taratura e valutazione delle prestazioni degli schemi di controllo. Esempi applicativi di controllo di sistemi meccanici ad uno o più gradi di libertà.

SISTEMI MASTER-SLAVE: utilizzo di sistemi master-slave ed electronic gear, sistemi di inseguimento, sistemi di taglio al volo, camme elettroniche. Esempio di programmazione di un azionamento con funzione camma elettronica

CONTROLLO DI SISTEMI OLEODINAMICI E PNEUMATICI.
Cilindri idraulici e valvole proporzionali, modello di un asse oleodinamico, criteri di dimensionamento, sintesi di controllori, schemi di controllo di controllori industriali.
Sistemi pneumatici: caratteristiche, cenni al modello ed al controllo

SENSORI: sensori analogici e digitali per la misura della posizione, dello spostamento e della velocità. Strumenti di uso industriale per l'acquisizione dei segnali dai sensori.

CONTROLLO DELLE VIBRAZIONI IN SISTEMI A UNO O PIU' GRADI DI LIBERTA'
Sintesi di modelli per il controllo, problematiche dei sistemi multibody.
Controllabilità e osservabilità nei sistemi meccanici, carico modale, posizionamento dei sensori, fenomeni di spillover.
Controllo attivo e passivo delle vibrazioni.
Esempi di sistemi e di tecniche di controllo.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali, lezioni monografiche, esercitazioni e attività in laboratorio
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Appunti delle lezioni e dispense a cura del docente.

Testi per la consultazione:
G.Legnani, M. Tiboni, R. Adamini, D. Tosi, "Meccanica degli Azionamenti - Vol.1 Azionamenti Elettrici" Edizione 2008, Ed. Esculapio Bologna.
C. Melchiorri ,Traiettorie per azionamenti elettrici, Ed. Esculapio Bologna.
Testi di riferimento: