Insegnamento MECCATRONICA DEI SISTEMI ENERGETICI
| Nome del corso di laurea | Ingegneria meccanica |
|---|---|
| Codice insegnamento | A001275 |
| Curriculum | Costruzioni |
| Docente responsabile | Lucio Postrioti |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 8 |
| Regolamento | Coorte 2021 |
| Erogato | Erogato nel 2021/22 |
| Erogato altro regolamento | |
| Attività | Affine/integrativa |
| Ambito | Attività formative affini o integrative |
| Settore | ING-IND/08 |
| Anno | 1 |
| Periodo | Primo Semestre |
| Tipo insegnamento | Opzionale (Optional) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | Italiano |
| Contenuti | Fondamenti dei sistemi di acquisizione. Attuatori elettromeccanici: principi e tecnologie. Richiami sui sensori. Controllori: l’interazione sistema controllato-controllore. La strategia di regolazione PID. Sistemi elettro-meccanici utilizzati per il controllo motore: le strategie operative della ECU. Sistemi elettro-meccanici utilizzati per il controllo CO2 ed emissioni: recenti sviluppi dei sistemi d’iniezione e convertitori catalitici. Veicoli ibridi: concetti fondamentali. |
| Testi di riferimento | R.H. Bishop"Mechatronics An Introduction", Taylor&Francis K. Reif: "Gasoline Engine Management", Springer Vieweg K. Reif: "Diesel Engine Management", Springer Vieweg Dispense fornite dal Docente |
| Obiettivi formativi | Si vogliono le trasmettere all'Allievo Ingegnere meccanico le competenze di base sulle tecnologie meccatroniche attualmente impiegate per la gestione dei motori a combustione interna nell'ottica del controllo delle emissioni inquinanti e del contenimento delle emissioni di CO2. Particolari approfondimenti sono dedicati alle problematiche di acquisizione dati e di controllo di sistemi elettromeccanici nel settore automotive. Sono analizzati i principi e gli schemi attuativi dei veicoli ibridi. |
| Prerequisiti | E' richiesta un'adeguata conoscenza della termodinamica di base e del funzionamento dei motori a combustione interna, fornita rispettivamente dai corsi di Macchine e Motori a Combustione Interna. |
| Metodi didattici | -Lezioni frontali; -Seminari e visite aziendali; -Attività di laboratorio. |
| Altre informazioni | n.a. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | Esame orale o scritto (domande a risposta aperta). Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa |
| Programma esteso | Introduzione al concetto di Meccatronica e panorama sulle discipline coinvolte. Sistemi di acquisizione dati: catena di misura conversione A/D e D/A, risoluzione verticale ed orizzontale. Sistemi di trigger. Confronto fra sistemi di acquisizione tradizionale e PC-based. Costruzione di un tipico sistema DAQ basato su PC in ambiente LabVIEW. Introduzione a LabVIEW, un ambiente di programmazione grafica: funzioni generali. Struttura generale dei sistemi meccatronici; le funzioni di un sistema di controllo e architetture tipiche. Modellazione di un sistema meccatronico a parametri concentrati in ambiente 0D/1D. Alcuni esempi di modellazione di sistemi elettromeccanici in ambiente Amesim/GT-Power. Richiami sui sensori; sistemi attivi/passivi, classificazione per tipo di misura, concetti di precisione e accuratezza. Attuatori elettromeccanici: principi elettromeccanico e elettromagnetico. Caratteristica magnetica dei materiali e circuiti magnetici. Motori DC: principio di base ed equazioni fondamentali. Motori AC: principi di base e possibilità di regolazione. Attuatori stepper: tipologie e strategie di azionamento. Sistemi di controllo e strategie di regolazione. La curva caratteristica di un processo. Strategie di regolazione on/off, proporzionale, integrale e derivativa. Regolatori PID. Strategie di controllo dei Motori a combustione interna; il funzionamento di una Electronic Control Unit (ECU) e le sue funzioni fondamentali: air flow, accensione, iniezione. Funzione di controllo emissioni, funzione On Board Diagnostic. Tecnologie elettromeccaniche utilizzate per il controllo dei motori: sistemi di iniezione e convertitori catalitici. Recenti sviluppi nel controllo emissioni e per il miglioramento dell'efficienza. Veicoli ibridi: concetti di base, classificazione (architetture serie-parallelo). Fondamenti sulle strategie di gestione. Opzionale: A) Esercitazione in laboratorio: realizzazione di un sistema di posizionamento open-loop e closed loop basato su stepper e PC-based driver. B) esercitazione in laboratorio: costruzione di un regolatore PID PC-Based per il controllo della pressione di un fluido. |