Programma

Introduzione: info+automatica+def. di sistema. Sistemi statici e dinamici, stabilità dei sistemi linerari e non lineari. Criterio di stabilità di Lyapunov. Linearizzazione intorno a un punto di equilibrio, analisi stabilità tramite linearizzazione.Sistemi statici e dinamici, rappresentazioni spazio di stato. Soluzione di un sistema di eqazioni differenziali lineari. Esponenziale di matrice. Autovalori di una matrice. Trasformazione di coordinate modale. Convoluzione. Impulso di dirac, risposta impulsiva. Trasformata di Laplace. Applicazioni Trasf. Laplace alle eq. Differenziali. Transitorio/Permanente. Funzione di trasferimento. Risposta forzata ed evoluzione libera. Antitrasformate con decomposizione in poli e residui. Risposta di un sistema del 1° ordine. Risposta di un sistema con poli complessi e coniugati. Analisi del termine trinomio con smorzamento e pulsazione caratteristica. Trasformazione di coordinate per forma canonica dei sistemi oscillanti.Forma compagna ottenuta a partire dalla funzione di trasferimento. Equivalenza poli-autovalori. Forma di Jordan. Trasformazione di coordinate per forma compagna. Controlabilità/Osservabilità delle singole dinamiche. Criterio PBH. Cambiamento di coordinate per forma canonica Compagna. Teorema di Cayley-Hamilton. Assegnazione degli autovalori dallo stato. Osservatore dello stato e assegnazione dinamiche dall'uscita.
Controllo sistemi nonlineari nell'intorno del pumto di equilibrio. Esercitazione Matlab. Feedback linearizzazione. Regolazione dell'uscita. Controllo Ottimo.Filtro di Kalman.

Testi Adottati

Appunti sulle rappresentazioni ingresso-stato-uscita del docente
Fondamenti di Automatica, Paolo Bolzern, Riccardo Scattolini, Nicola Schiavoni. McGraw-Hill Education; 4° edizione (19 febbraio 2015)

Modalità Erogazione

Il corso si svolge con una serie di lezioni frontali che comprendono spiegazioni teoriche ed esercitazioni in aula effettuate anche attraverso strumenti di simulazione.

Modalità Frequenza

La frequenza non è obbligatoria ma fortemente consigliata in quanto vengono svolti in aula diversi esercizi preparatori allo svolgimento degli esoneri e dell'esame scritto i quali consistono nello sviluppo di alcuni programmi in codice Matlab.

Modalità Valutazione

Per il superamento dell'esame si dovrà svolgere una prova scritta che prevede l'utilizzo del MATLAB e si svolge in Aula Campus. Quindi, dopo il suo superamento, ci sarà una prova orale.

Programma

- Introduzione ai CPS: applicazioni e sistemi
- Modelli per i CPS
- Sistemi di comunicazione per i CPS: standards, comunicazione wireless e tecnologie correlate
- Sistemi in tempo reale
- Sistemi di fault diagnosis: detection-isolation-identification di anomalie basate sul modello
- Sistemi di identificazione di attacchi cyber basati sul modello del sistema: attacchi evoluti a CPS

Testi Adottati

Dispense del docente
Articoli scientifici

Modalità Erogazione

Il corso viene erogato attraverso lezioni frontali classiche e attività di esercitazione in aula e in laboratorio su problemi di definizione e progettazione di sistemi Cyber Physical.

Modalità Frequenza

In considerazione della natura del corso, che prevede una costante interazione tra teoria e applicazioni, la frequenza, seppur facoltativa, è fortemente consigliata.

Modalità Valutazione

Prova scritta Prova orale Valutazione progetto Valutazione in itinere