28015 - CONTROLLI AUTOMATICI T

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso mira a fornire le seguenti competenze di base nell’ambito della teoria del controllo di sistemi dinamici: (i) descrivere un sistema (fisico) dinamico mediante modelli matematici nello spazio di stato e di tipo ingresso-uscita, (ii) analizzare la risposta ad un ingresso per una particolare classe di sistemi dinamici, ovvero sistemi lineari tempo invarianti (LTI), (iii) analizzare la stabilità di sistemi LTI, (iv) progettare un sistema di controllo basato sul concetto di retroazione per sistemi LTI con particolare attenzione a sistemi con singolo ingresso e singola uscita (SISO), (v) utilizzare strumenti software per la progettazione di un sistema di controllo.

Contenuti

Introduzione ai controlli automatici: obiettivi ed elementi costitutivi di un sistema di controllo e principali ambiti applicativi (automazione, robotica, meccatronica, sistemi a guida autonoma).

Sistemi dinamici e rappresentazione in forma di stato. Esempi di sistemi dinamici in vari ambiti applicativi (automazione, robotica, veicoli autonomi) e scrittura in forma di stato.

Classificazione di sistemi dinamici. Principali proprietà di sistemi lineari. Evoluzioni (traiettorie) ed equilibri di un sistema dinamico. Linearizzazione di sistemi non lineari.

Stabilità di un equilibrio e di una traiettoria di un sistema dinamico. Stabilità di sistemi lineari tempo invarianti. Controllo mediante retroazione dallo stato. Esempi applicativi.

Trasformata di Laplace e antitrasformata. Funzione di trasferimento. Risposta al gradino. Studio della risposta per sistemi del primo e secondo ordine.

Serie di Fourier. Risposta in frequenza. Diagrammi di Bode. Azione filtrante dei sistemi dinamici.

Introduzione ai sistemi di controllo. Margini di ampiezza e fase. Funzioni di sensitività. Specifiche e schemi di controllo. Progetto nel dominio della frequenza. Progetto dei principali schemi di controllo. Luogo delle radici.

Strumenti di simulazione per l’analisi e la sintesi di sistemi di controllo.

Testi/Bibliografia

P. Bolzern, R. Scattolini, N. Schiavoni, "Fondamenti di Controlli Automatici", McGraw-Hill.

Metodi didattici

Lezioni ed esercitazioni frontali. Esercitazioni sull’uso di strumenti di simulazione per la sintesi di sistemi di controllo.

In considerazione della tipologia di attività e dei metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede la preventiva partecipazione di tutti gli studenti ai Moduli 1 e 2 di formazione sulla sicurezza nei luoghi di studio, [https://elearning-sicurezza.unibo.it/] in modalità e-learning.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Orale e discussione di un progetto.

Strumenti a supporto della didattica

Virtuale (contenuti e materiale del corso, informazioni utili). Software per la simulazione di sistemi dinamici e la sintesi di sistemi di controllo.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giuseppe Notarstefano

Consulta il sito web di Guido Carnevale