Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
CONTROL SYSTEMS ENGINEERING
Insegnamento
CONTROL ENGINEERING LABORATORY
INQ1097718, A.A. 2022/23

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2022/23

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
CONTROL SYSTEMS ENGINEERING
IN2546, ordinamento 2021/22, A.A. 2022/23
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Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese CONTROL ENGINEERING LABORATORY
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione (DEI)
Sito E-Learning https://stem.elearning.unipd.it/course/view.php?idnumber=2022-IN2546-000ZZ-2022-INQ1097718-N0-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

Mutuazioni
Codice Insegnamento Responsabile Corso di studio
INQ1097718 CONTROL ENGINEERING LABORATORY FRANCESCO TICOZZI IN0520

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria dell'automazione ING-INF/04 9.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

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 27/02/2023
Fine attività didattiche 17/06/2023
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2023/24 Ord.2021

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
2 A.A. 2022/2023 01/10/2022 15/03/2024 TICOZZI FRANCESCO (Presidente)
FERRANTE AUGUSTO (Membro Effettivo)
CARLI RUGGERO (Supplente)
PILLONETTO GIANLUIGI (Supplente)
ZAMPIERI SANDRO (Supplente)
ZORZI MATTIA (Supplente)
1 A.A. 2021/2022 01/10/2021 15/03/2023 TICOZZI FRANCESCO (Presidente)
ZORZI MATTIA (Membro Effettivo)
BAGGIO GIACOMO (Supplente)
CARLI RUGGERO (Supplente)
FERRANTE AUGUSTO (Supplente)
PILLONETTO GIANLUIGI (Supplente)
ZAMPIERI SANDRO (Supplente)

Syllabus
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 tesine di laboratorio, corrisponenti alle 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 e di una prova pratica al calcolatore.
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 PID nel dominio della frequenza. Antiwindup. Richiami teoria dei sistemi: controllabilità, piazzamento poli. Retroazione di stato, inseguimento feedforward. Controllo integrale, inseguimento del riferimento e reiezione dei disturbi.
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. Progettazione dei pesi nel controllo LQ.
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 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
  • Lavori di gruppo
  • Problem solving
  • Case study
  • Simulazioni
  • Problem based learning
  • Utilizzo delle tecnologie per la didattica (moodle e/o altri strumenti per la didattica, software, video, quiz, wooclap)
  • Feedback
  • Attivita' di valutazione durante il corso