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Insegnamento
CONTROLLO DIGITALE
IN04101673, A.A. 2019/20
Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2019/20
Dettaglio crediti formativi
Tipologia |
Ambito Disciplinare |
Settore Scientifico-Disciplinare |
Crediti |
CARATTERIZZANTE |
Ingegneria dell'automazione |
ING-INF/04 |
6.0 |
Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione |
Primo semestre |
Anno di corso |
I Anno |
Modalità di erogazione |
frontale |
Tipo ore |
Crediti |
Ore di didattica erogata |
Ore Studio Individuale |
LEZIONE |
6.0 |
48 |
102.0 |
Inizio attività didattiche |
30/09/2019 |
Fine attività didattiche |
18/01/2020 |
Visualizza il calendario delle lezioni |
Lezioni 2020/21 Ord.2008
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Commissioni d'esame
Commissione |
Dal |
Al |
Membri |
10 A.A. 2019/2020 |
01/10/2019 |
15/03/2021 |
FERRANTE
AUGUSTO
(Presidente)
PINZONI
STEFANO
(Membro Effettivo)
BAGGIO
GIACOMO
(Supplente)
BEGHI
ALESSANDRO
(Supplente)
BISIACCO
MAURO
(Supplente)
CENEDESE
ANGELO
(Supplente)
CHIUSO
ALESSANDRO
(Supplente)
PILLONETTO
GIANLUIGI
(Supplente)
SCHENATO
LUCA
(Supplente)
SUSTO
GIAN ANTONIO
(Supplente)
TICOZZI
FRANCESCO
(Supplente)
VALCHER
MARIA ELENA
(Supplente)
VITTURI
STEFANO
(Supplente)
ZAMPIERI
SANDRO
(Supplente)
ZORZI
MATTIA
(Supplente)
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9 A.A. 2018/2018 |
01/10/2018 |
15/03/2020 |
FERRANTE
AUGUSTO
(Presidente)
ZORZI
MATTIA
(Membro Effettivo)
BEGHI
ALESSANDRO
(Supplente)
BISIACCO
MAURO
(Supplente)
CARLI
RUGGERO
(Supplente)
CENEDESE
ANGELO
(Supplente)
CHIUSO
ALESSANDRO
(Supplente)
FORNASINI
ETTORE
(Supplente)
PICCI
GIORGIO
(Supplente)
PILLONETTO
GIANLUIGI
(Supplente)
PINZONI
STEFANO
(Supplente)
SCHENATO
LUCA
(Supplente)
SUSTO
GIAN ANTONIO
(Supplente)
TICOZZI
FRANCESCO
(Supplente)
VALCHER
MARIA ELENA
(Supplente)
VITTURI
STEFANO
(Supplente)
ZAMPIERI
SANDRO
(Supplente)
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ATTENZIONE: Il syllabus è stato definito prima dell'emergenza
Coronavirus. Per le attività didattiche del secondo semestre 2019/20
e per i prossimi esami è necessario fare riferimento a quanto
indicato dal docente sulla propria piattaforma moodle o rivolgersi alla
segreteria didattica per indicazioni specifiche.
Prerequisiti:
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Fondamenti di automatica, Analisi dei sistemi, Algebra lineare, Segnali e sistemi, Analisi matematica. In particolare, verranno utilizzati i seguenti concetti che saranno considerati noti o, al piu`, saranno solo oggetto di un breve ripasso: segnali a tempo continuo. Trasformata di Laplace. Risposta indiciale di sistemi lineari a tempo continuo nel dominio del tempo e della frequenza. Luogo delle radici. Diagrammi di Bode. Diagrammi di Nyquist. Pulsazione di attraversamento e margine di fase. Progetto del controllore a tempo continuo. |
Conoscenze e abilita' da acquisire:
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Si prevede che al termine del corso lo studente abbia sviluppato le competenze di base relative al controllo digitale. In particolare, ci si aspetta che lo studente acquisisca le seguenti conoscenze e abilita':
1. Conoscere la rappresentazione nel tempo e quella in frequenza di segnali e sistemi a tempo discreto.
2. Conoscere ed essere in grado di applicare le tecniche di analisi (sia nel dominio del tempo, sia nel dominio della frequenza) di sistemi dinamici a tempo discreto lineari e invarianti nel tempo.
3. Conoscere le problematiche legate al campionamento di segnali continui.
4. Essere in grado di progettare il tempo di campionamento per il controllo digitale di un sistema a tempo continuo.
5. Essere in grado di ricavare il modello a tempo discreto ottenuto da un sistema a tempo continuo per tenuta e campionamento sincroni.
6. Conoscere ed essere in grado di applicare le tecniche di progetto di sistemi di controllo digitali. |
Modalita' di esame:
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La verifica delle conoscenze e delle abilità acquisite viene effettuata con una prova d’esame
che puo` essere sostenuta in due diverse modalita`:
1. Prove di accertamento in itinere. Si tratta di due prove scritte: la prima da sostenersi dopo circa 8 settimane dall'inizio del corso permette allo studente di acquisire fino a 15 punti. La seconda da sostenersi alla fine del corso permette allo studente di acquisire fino a 16 punti. La prima prova della durata di 2 ore consiste di 3 o 4 quesiti: una domanda di teoria che richiede di analizzare e/o utilizzare in modo critico la teoria vista a lezione nella prima parte del corso e 2 o 3 esercizi di analisi e sintesi di sistemi di controllo digitale.
La seconda prova della durata di 1 ora e 40 minuti consiste di 2 o 3 quesiti: domanda di teoria che richiede di analizzare e/o utilizzare in modo critico la teoria vista a lezione nella seconda parte del corso e 1 o 2 esercizi di progetto di un sistema di controllo digitale che rispetti specifiche assegnate.
2. Prova scritta da sostenersi in uno dei 4 appelli: permette allo studente di acquisire fino a 30 punti. La prova della durata di 2 ore consiste di 3 quesiti: (i) esercizio di progetto di un sistema di controllo digitale che rispetti specifiche assegnate, (ii) esercizio di analisi, e (iii) domanda di teoria che richiede di analizzare e/o utilizzare in modo critico la teoria vista a lezione.
Al punteggio ottenuto nella prova scritta, o alla somma dei punteggi ottenuti nelle due prove in itinere, vengono sommati fino a due punti assegnati sulla base di "class participation". Il relativo punteggio viene assegnato con un meccanismo di "peer-evaluation". |
Criteri di valutazione:
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1. Capacita` di risolvere problemi legati all'analisi ed alla sintesi di sistemi di controllo digitale con spirito critico ed attenzione alla problematiche di stabilita` e ai principi ingegneristici che informano la disciplina.
2. Capacita` di presentare le proprie soluzioni in modo chiaro e preciso e di argomentare correttamente le proprie affermazioni.
3. Capacita` di dimostrare con rigore i risultati fondamentali della disciplina.
4. Correttezza dei passaggi logici che argomentano le risposte. |
Contenuti:
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Introduzione al controllo digitale, vantaggi e problemi.
Segnali analogici e campionamento, Ricostruzione del segnale. Trasformata Z, interpretazione e proprieta`. Campionamento di sistemi continui, approccio in forma di stato e in frequenza. Sistemi a tempo discreto, proprietà` elementari. Quantizzazione e i suoi effetti. Scelta della frequenza di campionamento, ritardo di calcolo, problemi di stabilita`. Robustezza della stabilita`. Inseguimento di segnali. Specifiche di controllo e scelta del controllore. Sintesi per emulazione: approssimazione discreta di un controllore analogico. PID analogici a digitali e loro sintesi. Sintesi diretta. Metodi per la sintesi diretta. sintesi di un controllore deadbeat. Compensatore di Smith. |
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento:
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Il corso consistera` in massima parte di lezioni frontali "alla lavagna" nelle quali verranno esposte le nozioni relative all'analisi di sistemi dinamici a tempo discreto e alla sintesi di sistemi di controllo digitale. |
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:
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Appunti e dispense verranno resi disponibili presso il sito del corso. |
Testi di riferimento: |
-
F. Ticozzi, Appunti del corso di Controllo Digitale. --: --, 2017.
-
K. Ogata, Discrete-time control systems. Prentice Hall: --, 1995.
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Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
- Peer assessment
- Lecturing
- Questioning
- Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)
Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
- Moodle (files, quiz, workshop, ...)
- One Note (inchiostro digitale)
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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