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Materia:Fondamenti di automatica

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Fondamenti di automatica

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Presentazione
Scopo del corso è quello di analizzare il problema di come agire sulle variabili di ingresso di un impianto, opportunamente descritto mediante un modello matematico, per ottenere un determinato comportamento del processo.

Verranno illustrati i principali criteri di analisi e di sintesi per sistemi lineari con un solo ingresso e una sola uscita (SISO).

Sarà data particolare attenzione sia alle proprietà di stabilità del sistema controllato sia alle sue capacità di attenuare disturbi e seguire opportuni riferimenti.

Panoramica

  • Analisi dei sistemi dinamici tempo continui: Modello di sistema nello spazio di stato, classificazione sistemi dinamici, equilibrio e traiettoria di un sistema dinamico, funzione di trasferimento, proprietà di stabilità, analisi in frequenza, diagrammi di Bode.
  • Sintesi dei sistemi di controllo tempo continui: requisiti di un sistema di controllo, stabilità in condizioni nominali e perturbate, criterio di Bode, margine di guadagno e margine di fase, metodi di sintesi, reti stabilizzatrici.
  • Luogo delle radici: Definizioni e proprietà, uso del luogo delle radici nell'analisi e nella sintesi, contorno delle radici.
Prerequisiti
  • Analisi matematica: derivazione e integrazione;
  • Geometria e algebra: spazi vettoriali, matrici, determinante, polinomio caratteristico, autovalori.
Programma
  1. Introduzione ai controlli automatici
Sistemi dinamici
  1. Sistemi dinamici in forma di stato
  2. Traiettoria ed equilibrio di un sistema dinamico
  3. Classificazione dei sistemi in forma di stato
Sistemi lineari tempo invarianti
  1. Sistemi lineari tempo invarianti
  2. Evoluzione libera ed evoluzione forzata
  3. Modi di un sistema
  4. Stabilità di un sistema
  5. Linearizzazione di sistemi
Proprietà e prestazioni
  1. Stabilità
  2. Controllabilità
  3. Causalità
  4. Risposta al gradino
  5. Comportamento a regime
  6. Comportamento in frequenza
Metodi di analisi
  1. Composizioni e Scomposizioni
  2. Criterio di Routh
  3. Diagrammi di Bode
  4. Diagramma polare
  5. Luogo delle radici
  6. Diagrammi di Nyquist
  7. Matlab e Simulink
Modelli di sistemi comuni
  1. Amplificatore
  2. Ritardo di tempo
  3. Integratore
  4. Derivatore
  5. Sistemi del primo ordine
  6. Sistemi del secondo ordine
  7. Riduzione dell'ordine dei sistemi
Controllo di sistemi lineari
  1. Specifiche di progetto
  2. Controllo in anello aperto
  3. Controllo in ciclo chiuso
  4. Schema di controllo standard
  5. Differenti schemi di controllo
  6. Specifiche qualitative di un sistema di controllo
  7. Struttura del sistema
  8. Controllori PID
  9. Criterio di Nyquist
  10. Reti stabilizzatrici
  11. Assegnamento di poli e zeri
???
  1. Plc e linguaggio ladder
Verifiche d'apprendimento

È possibile, e fortemente consigliato, integrare le lezioni e valutare la propria preparazione attraverso queste esercitazioni. È possibile verificare la conoscenza di un argomento specifico o dell'intero programma.

Questa materia al momento non prevede verifiche d'apprendimento.

Risorse

Puoi trovare risorse utili nelle biblioteche dei dipartimenti

Se vuoi, aggiungi tu altre risorse.

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