Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA ELETTRONICA
Insegnamento
CONTROL LABORATORY
INP9087822, A.A. 2020/21

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2019/20

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
INGEGNERIA ELETTRONICA (Ord. 2019)
IN0520, ordinamento 2019/20, A.A. 2020/21
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Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese CONTROL LABORATORY
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
Corso per studenti Erasmus Gli studenti Erasmus+ o di altri programmi di mobilità possono frequentare l'insegnamento

Docenti
Responsabile FRANCESCO TICOZZI ING-INF/04
Altri docenti AUGUSTO FERRANTE ING-INF/04

Mutuante
Codice Insegnamento Responsabile Corso di studio
INP9087822 CONTROL LABORATORY FRANCESCO TICOZZI IN2546

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative ING-INF/04 9.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale
Modalità di svolgimento Didattica esclusivamente online: l'insegnamento è erogato interamente ed esclusivamente on line.

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
Turni
LABORATORIO 3.0 26 49.0 2
LEZIONE 6.0 46 104.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 01/03/2021
Fine attività didattiche 12/06/2021
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2022/23 Ord.2020

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
1 A.A. 2020/2021 01/10/2020 15/03/2022 TICOZZI FRANCESCO (Presidente)
FERRANTE AUGUSTO (Membro Effettivo)
BAGGIO GIACOMO (Supplente)
CARLI RUGGERO (Supplente)
CHIUSO ALESSANDRO (Supplente)
PILLONETTO GIANLUIGI (Supplente)
ZORZI MATTIA (Supplente)

Syllabus
ATTENZIONE: a causa dell'emergenza COVID le modalità di svolgimento delle lezioni e le modalità d'esame potranno essere differenti da quanto originariamente programmato.
Si suggerisce agli studenti di verificare sulla piattaforma moodle, su Uniweb o presso le segreterie didattiche le modalità di esame della prima sessione A.A. 2020/21.
Prerequisiti: Il corso di necessita di conoscenze ed abilita` acquisite nei corsi di Fondamenti di Automatica, Teoria dei Sistemi e Controllo digitale
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso mira a fornire le seguenti competenze ed abilita`:
-) Capacita` di applicare tecniche di progettazione per sistemi di controllo presentate in corsi precedenti (Controlli automatici e Teoria dei Sistemi) su un sistema di controllo reale.
-) Conoscenza di tecniche di progettazione che tengono conto che i sistemi reali differiscono da quelli reali.
-) Capacita` di simulare e verificare le prestazioni di controllori tramite Matlab e Simulink
-) Verifica sperimentale delle prestazioni di controllori su un Motore elettrico c.c. controllato in tensione.
-) Elaborazione e stesura di rapporti tecnici.
Modalita' di esame: La verifica della conoscenza e delle competenze attese viene svolta tramite la correzione da parte del docente di quattro tesine di laboratorio, una per ognuna delle esperienze di progettazione, in cui vengono descritte sia la parte di progettazione e simulazione che la realizzazione sperimentale. In tal modo vengono valuatate tutte le competenze e abilita` obiettivo del corso.

La valutazione finale viene effettuata tramite la discussione (in sede di esame, orale) di una o piu` delle tesine.
Criteri di valutazione: I criteri di valutazione che saranno impiegati sono:

1) Completezza delle conoscenze acquisite;
2) Abilita` nell'utilizzare propriamente il linguaggio e le tecniche 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) Capacita` di redarre una relazione tecnico-scientifica;
Contenuti: Contenuti della parte teorica:

Richiami di segnali e sistemi: trasformata di Laplace e sue proprietà; rappresentazione di sistemi dinamici. Sistemi del secondo ordine e loro modellizzazione. Modellizzazione di sensori e attuatori. Matlab e simulink. Modellizzazione motore in corrente continua. Progettazione controllori mediante luogo delle radici. Progettazione controllori PID nel dominio della frequenza. Antiwindup. Richiami teoria dei sistemi: controllabilità, piazzamento poli. Retroazione di stato, inseguimento feedforward. Progettazione di PID in spazio di stato. Progettazione di stimatori. Progettazione di controllori digitali. Modellizzazione di sistemi flessibili. Controllo ottimo Lineare Quadratico (LQ). Analisi di robustezza e luogo delle radici nel caso SISO per controllo LQ. Casi limite: cheap control LQ. Progettazione dei pesi nel controllo LQ. Controllo integrale, inseguimento del riferimento e reiezione dei disturbi.

Contenuti della parte sperimentale:

Il corso prevede lo svolgimento di quattro esperienze di laboratorio:

1) Controllo con progettazione in frequenza tramite PID ed in spazio di stato nel continuo di un motore elettrico in corrente continua
2) Motore c.c. Controllo digitale PID e in spazio di stato di un motore elettrico
3) Controllo di un giunto flessibile tramite controllo ottimo LQ e stimatori di stato
4) Stabilizzazione e controllo di un segway tramite controllo ottimo LQ e stimatori di stato.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: il corso prevede lezioni teoriche frontali, lezioni di laboratorio informatico MATLAB che utilizzano i toolbox "Control Systems" e "Simulink", e lezioni di laboratorio sperimentale per il controllo di un motore elettrico in corrente continua. Nello specifico le esperienze di laboratorio riguarderanno:
-) la sintesi di un controllore PID con i metodi in frequenza;
-) la sintesi di un controllore PID in forma di stato;
-) la sintesi di controllori digitali;
-) la sintesi di un controllore tramite controllo ottimo LQ.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Appunti delle lezioni, dispense consegnate in classe ed il seguente testo di riferimento
Titolo:"Feedback control of Dynamical Systems"
Autori: Gene F. Franklin, J. David Powell, Abbas Emami-Naeini
Testi di riferimento:
  • Gene F. Franklin, J. David Powell, Abbas Emami-Naeini, Feedback control of Dynamical Systems. --: Pearson Education, 2014. previous editions are OK Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Problem solving
  • Problem based learning
  • Laboratory
  • Working in group
  • Videoriprese realizzate dal docente o dagli studenti
  • Utilizzo di video disponibili online o realizzati
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)
  • One Note (inchiostro digitale)
  • Kaltura (ripresa del desktop, caricamento di files su MyMedia Unipd)
  • Latex
  • Matlab

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Istruzione di qualita' Industria, innovazione e infrastrutture