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Docente
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VENDITTELLI MARILENA
(programma)
Breve storia dell'automatica ed esempi di applicazioni.
1. Analisi dei sistemi dinamici lineari e stazionari
Sistemi dinamici lineari e stazionari. Modellistica di processi.
Riferimenti: Capitolo 1 di [1].
Rappresentazioni nel dominio del tempo. Evoluzione libera e modi naturali. Stabilità asintotica e criterio di Routh.
Riferimenti: Capitoli 2 e 3 (fino pag. 79) di [1].
Rappresentazioni nel dominio di Laplace. Evoluzione forzata: risposta impulsiva, funzione di trasferimento. Relazioni tra autovalori e poli. Regime permanente e risposta armonica. Diagrammi di Bode.
Riferimenti: Capitolo 5 di [1].
Sistemi interconnessi: serie, parallelo, retroazione.
Riferimenti: Capitoli 6 e 7 di [1].
Stabilità dei sistemi a retroazione: criterio di Nyquist. Margini di stabilità.
Riferimenti: Capitolo 10 (ad esclusione del paragrafo 10.7) di [1].
2. Sistemi di controllo: struttura e specifiche di progetto
Specifiche nel progetto di un sistema di controllo. Schemi di controllo a retroazione, a compensazione e misti. Precisione di risposta. Limitazioni sull'errore a regime permanente. Reiezione e attenuazione dei disturbi. Specifiche sulla risposta transitoria e legami con la risposta armonica ad anello aperto.
Riferimenti: Capitoli 1, 2 (per richiami e collegamenti con la parte di analisi) e 3 di [2]; Capitoli 11 e 12 (fino pag. 327) di [1].
3. Metodi di progetto basati sulla risposta in frequenza
Funzioni compensatrici elementari. Sintesi delle funzioni compensatrici basate sui diagrammi di Bode o Nyquist.
Riferimenti: Capitolo 4 di [2], Capitolo 12 (da pag. 327) di [1] .
4. Metodi di progetto nel dominio di Laplace
Metodo del luogo delle radici. Stabilizzazione di sistemi a fase minima.
Riferimenti: Capitolo 5 (fino pag. 227) di [2], Capitolo 13 di [1] (solo per il luogo delle radici).
(da qui in avanti: solo Ingegneria Elettronica)
5. Stabilizzazione di sistemi a fase non minima. Sintesi diretta e per assegnazione dei poli.
Riferimenti: Capitoli 5 (da pag. 227) e 6 di [2].
6. Metodi di progetto nel dominio del tempo
Proprietà strutturali, decomposizione di Kalman e forme canoniche nello spazio di stato. Stabilizzazione mediante reazione dallo stato. Assegnazione degli autovalori. Osservatore asintotico dello stato. Stabilizzazione mediante reazione dall’uscita. Principio di separazione. Criteri per la scelta degli autovalori ad anello chiuso. Inclusione del segnale di riferimento negli schemi a retroazione dallo stato.
Riferimenti: Capitolo 1 di [3].
7. Stabilità per sistemi non lineari
Non linearità di tipo algebrico: il metodo della funzione descrittiva. Stabilità dei punti di equilibrio. Il metodo diretto di Lyapunov. Costruzione di funzioni di Lyapunov. Teoremi dell'insieme invariante. Il metodo indiretto di Lyapunov.
Riferimenti: Materiale fornito dal docente; Capitolo 7 di [5], Capitolo 4 (fino pag. 133) di [6].
8. Stabilizzazione di sistemi non lineari
Stabilizzazione via retroazione dallo stato. Stabilizzazione mediante linearizzazione approssimata.
Riferimenti: Materiale fornito dal docente; Capitolo 12 (fino pag. 478) di [6].
9. Esempi
Studio di applicazioni delle tecniche di sintesi studiate. Progettazione e simulazione di controllori mediante MATLAB/Control System Toolbox e Simulink.
Testi di riferimento
[1] P. Bolzern, R. Scattolini, N. Schiavoni: "Fondamenti di Controlli Automatici", McGraw-Hill, 2015.
[2] A. Isidori: "Sistemi di Controllo", Vol. 1 (2a Edizione), Siderea, 1996.
[3] A. Isidori: "Sistemi di Controllo", Vol. 2 (2a Edizione), Siderea, 1998.
[4] L. Lanari, G. Oriolo: "Controlli Automatici - Esercizi di Sintesi", EUROMA-La Goliardica, 1997
Testi di approfondimento
[5] G. Marro: "Controlli Automatici", (4a Edizione), Zanichelli, 1992.
[6] H. Khalil: "Nonlinear Systems", (3a Edizione), Prentice Hall, 2002.
 Testi di riferimento
[1] P. Bolzern, R. Scattolini, N. Schiavoni: "Fondamenti di Controlli Automatici", McGraw-Hill, 2015.
[2] A. Isidori: "Sistemi di Controllo", Vol. 1 (2a Edizione), Siderea, 1996.
[3] A. Isidori: "Sistemi di Controllo", Vol. 2 (2a Edizione), Siderea, 1998.
[4] L. Lanari, G. Oriolo: "Controlli Automatici - Esercizi di Sintesi", EUROMA-La Goliardica, 1997
Testi di approfondimento
[5] G. Marro: "Controlli Automatici", (4a Edizione), Zanichelli, 1992.
[6] H. Khalil: "Nonlinear Systems", (3a Edizione), Prentice Hall, 2002.
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