Insegnamento MECCATRONICA DEI SISTEMI ENERGETICI
- Corso
- Ingegneria meccanica
- Codice insegnamento
- A002379
- Curriculum
- Energia
- Docente
- Lucio Postrioti
- Docenti
-
- Lucio Postrioti
- Ore
- 64 ore - Lucio Postrioti
- CFU
- 8
- Regolamento
- Coorte 2022
- Erogato
- 2022/23
- Attività
- Affine/integrativa
- Ambito
- Attività formative affini o integrative
- Settore
- ING-IND/08
- 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 e sistemi elettrochimici di stoccaggio energia: 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 ed elettrici. - 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.