Prima parte (circa 45 ore): Il ruolo dell'automatica nell'ambito dell'ICT: esempi e applicazioni. Problematiche inerenti la modellizzazione di processi. Richiami inerenti le rappresentazioni di un processo nel dominio del tempo e nel dominio di Laplace e relative relazioni. Schemi di controllo di un processo. Autovalori raggiungibili/irraggiungibili, osservabili/inosservabili; autovalori nascosti in un processo e nell'interconnessione di processi; stabilizzabilità di un processo. Stabilizzazione di processi con il criterio di Routh. Assegnazione degli autovalori nel dominio di Laplace. Tecniche di sintesi nel dominio di Laplace di controllori tempo continui che soddisfino simultaneamente specifiche di stabilita', di tracking e reiezione di disturbi. Seconda parte (circa 45 ore): Tecniche di stabilizzazione con il luogo delle radici tecniche di sintesi nel dominio della trasformata zeta di controllori tempo discreti che soddisfino le specifiche suddette. Sintesi, basata sulla risposta armonica (diagrammi di Bode e di Nyquist), di controllori che soddisfino simultaneamente specifiche di stabilita', banda passante, margine di fase, etc. Assegnazione di autovalori nel dominio del tempo con reazione dallo stato e con reazione dall'uscita (principio di separazione). L'osservatore asintotico dello stato. Cenni a tecniche di controllo avanzate.

A. Isidori: “Sistemi di Controllo”, Vol. 1 e 2, Siderea, 1993. R.C. Dorf, R.H. Bishop, "Controlli Automatici", Prentice Hall, 2010 F. Delli Priscoli: "Dispensa di problemi di controlli automatici ".

1. Sistemi di controllo: struttura e specifiche di progetto Il controllo automatico a retroazione: esempi, struttura e proprietà fondamentali. Precisione di risposta: tipo del sistema e relative condizioni. Limitazioni sull'errore a regime permanente. Reiezione dei disturbi: astatismo e relative condizioni. Attenuazione dei disturbi. Specifiche sulla risposta transitoria e legami con la risposta armonica ad anello aperto.  2. Metodi di progetto nel dominio della frequenza Funzioni compensatrici elementari. Sintesi delle funzioni compensatrici mediante rappresentazioni grafiche (diagrammi di Bode) della risposta in frequenza. 3. Metodi di progetto nel dominio di Laplace Il luogo delle radici e le regole per il suo tracciamento. Stabilizzazione di sistemi a fase minima mediante il luogo delle radici. Stabilizzazione di sistemi a fase non minima. Progetto di controllori a dimensione minima. Progetto mediante assegnazione dei poli. 4. Metodi di progetto nel dominio del tempo Proprietà strutturali: raggiungibilità e osservabilità. Decomposizioni strutturali secondo Kalman. Assegnazione degli autovalori e stabilizzazione mediante retroazione dallo stato. Osservatore asintotico o rilevatore dello stato. Principio di separazione. Assegnazione degli autovalori e stabilizzazione mediante retroazione dall'uscita. Criteri per la scelta degli autovalori ad anello chiuso. Inclusione del segnale di riferimento negli schemi a retroazione dallo stato. 5. Stabilità per sistemi non lineari Stabilità dei punti di equilibrio. Il metodo diretto di Lyapunov. Costruzione di funzioni di Lyapunov. Teoremi dell'insieme invariante. Il metodo indiretto di Lyapunov. 6. Stabilizzazione di sistemi non lineari Stabilizzazione via retroazione dallo stato. Stabilizzazione mediante linearizzazione approssimata. Stabilizzazione mediante linearizzazione esatta (cenni). 7. Esempi Studio di applicazioni delle tecniche di sintesi studiate. Progettazione e simulazione di controllori mediante MATLAB/Control System Toolbox e Simulink.

Slides e materiale didattico sul sito del corso. A. Isidori: Sistemi di Controllo, Voll. 1 e 2, Siderea, 1992. L. Lanari, G. Oriolo: Controlli Automatici - Esercizi di Sintesi, EUROMA-La Goliardica, 1997.