Università degli Studi di Perugia

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Insegnamento: teoria dei sistemi

Corso di laureaCorso di laurea in Ingegneria informatica ed elettronica [L-8] D. M. 270/2004
SedePerugia
CurriculumIngegneria elettronica - Regolamento 2011
Prerequisiti

La piena comprensione delle lezioni e del materiale didattico dell'insegnamento di Teoria dei Sistemi richiede, come prerequisito necessario, il superamento degli esami di Analisi Matematica I e Geometria I. 

Inoltre, è importante la conoscenza del calcolo matriciale, di concetti di base sugli spazi vettoriali e sulle equazioni differenziali, sulla manipolazione dei numeri complessi, nonchè conoscenz

Modalità di valutazione

Prova scritta e prova orale, entrambe obbligatorie.

La prova scritta prevede due esercizi e dura due ore. La prova scritta è finalizzata alla verifica della capacità di analisi e di soluzione di semplici problemi di sintesi. Rispetto agli strumenti di analisi, si verifica la capacità di costruire modelli dinamici per semplici sistemi, di norma circuiti elettrici a componenti passivi, e di condurre alcune analisi sul loro comportamento ingresso-uscita, ivi compreso il tracciamento dei diagrammi di Bode. Rispetto agli strumenti di sintesi, si verifica la capacità di imporre comportamenti assegnati tramite una opportuna allocazione degli autovalori per mezzo di retroazione statica dallo stato.

La prova orale prevede tre domande, su argomenti scelti dal docente, e dura circa 30 minuti. Sono ammessi alla prova orale gli studenti che hanno conseguito una votazione maggiore od uguale a 15/30 nella prova scritta. La prova è volta ad accertare la compresione, da parte dello studente, degli strumenti teorici fondamentali forniti dall'insegnamento, la loro rielaborazione ed assimilazione, nonchè le relazioni tra tali strumenti e le tematiche generali dell'ingegneria informatica ed elettronica. La prova orale, di norma, prevede anche l'accertamento del possese di basilari capacità di programmazione in linguaggi come Matlab.

Le prenotazioni avvengono tramite il portale SOL: https://www.segreterie.unipg.it/

Statistiche voti esami

A.A. 2010/11: media 24.8/30

A.A. 2011/12: media 24.3/30

Calendario prove esame

Si veda il calendario d'esame sul portale web del dipartimento: http://www.ing.unipg.it, alla voce http://www.ing.unipg.it/it/didattica/studiare-nei-nostri-corsi/calendario-di-esami-e-lauree.

Unità formative opzionali consigliate

Il corso prevede alcune ore di attività sperimentale in aula. Sono inoltre assegnati semplici esercizi di simulazione numerica di sistemi dinamici e di realizzazione numerica di semplici schemi di controllo.

DocentePaolo VALIGI
TipologiaAttività formative caratterizzanti
AmbitoINGEGNERIA INFORMATICA
SettoreING-INF/04
CFU9
Modalità di svolgimentoConvenzionale
Programma

Unità didattica: Modulo 1 - Modelli di sistemi reali
Esempi di sistemi dinamici reali, tra cui modelli decisionali.
Modelli nello spazio di stato e modelli ingresso-uscita; modelli lineari, a dimensione finita e stazionari.

Unità didattica: Modulo 2 - Analisi di sistemi lineari
Autovalori, autovettori e polinomio caratteristico. Equivalenza algebrica di sistemi.
Rappresentazione ed analisi dei sistemi lineari a tempo continuo con la trasformata di Laplace. Rappresentazione ed analisi dei sistemi lineari a tempo discreto con la trasformata Z. Modi di un sistema lineare a tempo continuo e a tempo discreto. Caratterizzazione dei modi. Risposta di un sistema lineare ad ingressi sinusoidali e ad ingressi costanti, risposta permanente. Risposta armonica. Diagrammi di Bode e loro tracciamento. Cenni alle proprietà strutturali di raggiungibilità e osservabilità. Esercitazioni teoriche e pratiche.

Unità didattica: Modulo 3 - Stabilità
Stati di equilibrio. Stabilità secondo Lyapunov per sistemi non lineari a tempo continuo. Stabilità per sistemi lineari e mediante l'approssimazione lineare. Criteri di stabilità di Lyapunov. Stabilità BIBO o esterna. Allocazione degli autovalori per sistema in forma canonica di controllore. Esercitazioni teoriche.

Unità didattica: Modulo 4 - Programmazione in Matlab
Elementi generali di Matlab. Cenni all'integrazione numerica di equazioni differenziali ordinarie. Costruzione di modelli di semplici sistemi lineari TC e TD e loro simulazioni. Analisi in frequenza e diagrammi di Bode. Realizzazione di semplici filtri audio e di semplici schemi di controllo. Esercizi di programmazione in aula, sia a cura del docente sia in autonomia dagli studenti, con supporto del docente.

Supplement

Modelli di sistemi reali nello spazio di stato.
Analisi di sistemi lineari nel dominio del tempo, nel dominio di Laplace e nel dominio Zeta. Diagrammi di Bode.
Teoria della stabilità "a la Lyapunov". Stabilità BIBO o esterna, retroazione statica dallo stato.
Programmazione in matlab per problemi di media complessità.

Metodi didattici

Lezioni frontali, esercitazioni in aula, esercitazioni al calcolatore, semplici esperimenti in aula.

Testi consigliati

Testo a cura del docente, in Licenza Creative Commons, reperibile tramite il sito web www.sira.diei.unipg.it


P. Bolzern, R. Scattolini, N. Schiavoni, Fondamenti di controlli automatici, McGraw-Hill, 1998.

A. Giua, C. Seatzu. Analisi dei Sistemi Dinamici. Springer, 2007.

O.M. Grasselli, L. Menini, S. Galeani, Sistemi Dinamici, Hoepli, Roma, 2008.

Risultati apprendimento

Comprensione degli strumenti fondamentali per la modellazione di semplici sistemi dinamici e per l'analisi della classe dei modelli lineari, stazionari, a dimensione finita e causali.
Comprensione delle interazioni tra segnali e sistemi dinamici.
Comprensione delle possibilità di modificare il comportamento di sistemi dinamici tramite segnali di controllo.

Capacità di programmazione in matlab per problemi di media complessità.

Periodo della didattica

Secondo il calendario delle lezione del corso di studi, disponibile su: www.ing.unipg.it

Calendario della didattica

Secondo il calendario delle lezione del corso di studi, disponibile su: www.ing.unipg.it.

Attività supporto alla didattica

Il corso prevede semplici attività sperimentali in aula.

Lingua di insegnamentoItaliano
Frequenza

Fortemente consigliata.

Sede

Dipartimento di Ingegneria, Perugia

Ore
Teoriche
81
Pratiche
0
Studio individuale
144
Didattica Integrativa
0
Totale
225
Anno2
PeriodoII semestre
Note

Si consigliano le attività opzionali

Orario di ricevimento

Mercoledì, ore 15.00 - 17.00 (Perugia)

Sede di ricevimento

Perugia: Dipartimento di Ingegneria, studio docente

Codice ECTS2015 - 7541

Info pagina

Referenti di sezione

Prof.ssa Graziella Migliorati
(Delegato per il settore Didattica)


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