Docente
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DE LUCA ALESSANDRO
(programma)
URL: http://www.diag.uniroma1.it/~deluca/fda.php
Il corso fornisce gli strumenti di base per l'analisi delle proprietà e la sintesi di leggi di controllo a retroazione per sistemi dinamici lineari, utilizzando sia rappresentazioni con lo spazio di stato sia descrizioni ingresso-uscita. Per sistemi con un ingresso di controllo e una uscita controllata, si presentano metodi di sintesi basati sull'impiego della risposta in frequenza e metodi algoritmici in grado di superare le limitazioni tipiche delle tecniche di sintesi in frequenza. Lo studente sarà in grado di analizzare e progettare sistemi di controllo lineari con un ingresso di controllo e una uscita controllata, con alcune generalizzazioni al caso di più ingressi e più uscite.
Programma:
Breve storia dell'automatica ed esempi di applicazioni. Modellistica di processi. Sistemi dinamici lineari. Rappresentazioni nel dominio del tempo e di Laplace e relative relazioni. Evoluzione libera e modi naturali. Stabilità asintotica e criterio di Routh. Evoluzione forzata: risposta impulsiva, funzione di trasferimento. Autovalori nascosti e stabilità esterna. Regime permanente e risposta armonica. Diagrammi di Bode. Sistemi interconnessi: serie, parallelo, retroazione. Stabilità dei sistemi a retroazione: criterio di Nyquist. Margini di stabilità. 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 chiuso. Metodi di sintesi basati sulla risposta in frequenza. Funzioni compensatrici elementari. Sintesi delle funzioni compensatrici basate sui diagrammi di Bode o Nyquist. Metodi di sintesi nel dominio di Laplace. Metodo del luogo delle radici. Stabilizzazione di sistemi a fase minima e a fase non minima. Sintesi diretta e per assegnazione dei poli. Metodi di sintesi nello spazio di stato. 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.
Testo di riferimento:
A. Isidori: "Sistemi di Controllo", Vol. 1, Siderea, 1993.
A. Isidori: "Sistemi di Controllo", Vol. 2, Siderea, 1993.
Altri testi consigliati:
S. Bittanti: "Introduzione all'automatica", Zanichelli, 2014.
P. Bolzern, R. Scattolini, N. Schiavoni, “Fondamenti di Controlli Automatici”, McGraw-Hill, 2004.
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