Fornire le conoscenze metodologiche e operative per la modellistica, la simulazione e l'analisi del comportamento di sistemi fisici, con particolare riferimento a quelli descrivibili con modelli lineari e stazionari. Definire le strutture fondamentali di un sistema di controllo a controreazione e dare gli strumenti di base per la sua progettazione.
scheda docente materiale didattico
Utilità dei controlli automatici. Controllo in avanti e in controreazione. Schemi a blocchi strutturali. Modelli matematici di sistemi dinamici. Classificazione dei sistemi (linearità, stazionarietà, ecc.). Il concetto di stato.
Analisi dei sistemi lineari e stazionari
Trasformate di Laplace e loro proprietà; antitrasformazione di funzioni razionali. Descrizione ingresso-uscita di un sistema dinamico, Funzione di Trasferimento. Integrale di convoluzione. Risposte a segnali canonici. Suddivisione della risposta in risposta libera e forzata, risposta transitoria e permanente. Modi propri di evoluzione. Stabilità BIBO dei sistemi. Criterio di stabilità di Routh. Schemi a blocchi funzionali e loro manipolazione.
Risposta armonica
Definizione. Legami con le risposte canoniche. Rappresentazioni grafiche (Diagrammi di Nyquist, Bode, Nichols).
Analisi dei sistemi a controreazione
Derivazione della risposta a ciclo chiuso da quella a ciclo aperto. Criteri di stabilità di Nyquist e Bode. Margini di guadagno e fase. Comportamento a regime: classificazione in tipi, coefficienti generalizzati di errore. Sensibilità alle variazioni parametriche.
Sintesi dei sistemi di controllo
Il problema delle specifiche. Legami globali. Specifiche tipiche ad anello chiuso ed aperto. Regolatori standard. Reti di correzione e loro impiego. Sintesi per tentativi.
Roberto Vitelli, Massimiliano Petternella,Fondamenti di Automatica, Edizioni Efesto
Roberto Vitelli, Massimiliano Petternella,Fondamenti di Automatica, Edizioni Scientifiche Siderea
Altri Testi Consigliati
Giovanni Marro,Controlli Automatici, quarta edizione 1997,Zanichelli.
Programma
Concetti fondamentaliUtilità dei controlli automatici. Controllo in avanti e in controreazione. Schemi a blocchi strutturali. Modelli matematici di sistemi dinamici. Classificazione dei sistemi (linearità, stazionarietà, ecc.). Il concetto di stato.
Analisi dei sistemi lineari e stazionari
Trasformate di Laplace e loro proprietà; antitrasformazione di funzioni razionali. Descrizione ingresso-uscita di un sistema dinamico, Funzione di Trasferimento. Integrale di convoluzione. Risposte a segnali canonici. Suddivisione della risposta in risposta libera e forzata, risposta transitoria e permanente. Modi propri di evoluzione. Stabilità BIBO dei sistemi. Criterio di stabilità di Routh. Schemi a blocchi funzionali e loro manipolazione.
Risposta armonica
Definizione. Legami con le risposte canoniche. Rappresentazioni grafiche (Diagrammi di Nyquist, Bode, Nichols).
Analisi dei sistemi a controreazione
Derivazione della risposta a ciclo chiuso da quella a ciclo aperto. Criteri di stabilità di Nyquist e Bode. Margini di guadagno e fase. Comportamento a regime: classificazione in tipi, coefficienti generalizzati di errore. Sensibilità alle variazioni parametriche.
Sintesi dei sistemi di controllo
Il problema delle specifiche. Legami globali. Specifiche tipiche ad anello chiuso ed aperto. Regolatori standard. Reti di correzione e loro impiego. Sintesi per tentativi.
Testi Adottati
Testo PrincipaleRoberto Vitelli, Massimiliano Petternella,Fondamenti di Automatica, Edizioni Efesto
Roberto Vitelli, Massimiliano Petternella,Fondamenti di Automatica, Edizioni Scientifiche Siderea
Altri Testi Consigliati
Giovanni Marro,Controlli Automatici, quarta edizione 1997,Zanichelli.
Modalità Erogazione
Sono previste lezioni frontali ed esercitazioni.Modalità Valutazione
La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova scritta della durata di 2 ore. La prova scritta è organizzata attraverso un certo numeri di esercizi, finalizzati a verificare il livello di comprensione effettiva dei concetti e la capacità degli studenti di applicarli. Alcuni esempi di prova scritta con le relative soluzioni sono disponibili sul sito del corso: http://gasparri.dia.uniroma3.it/fda.html ----- Nel periodo di emergenza COVID-19 l’esame di profitto sarà svolto secondo quanto previsto all’art.1 del Decreto Rettorale n°. 703 del 5 maggio 2020