Insegnamento INGEGNERIA DEI SISTEMI DI CONTROLLO
- Corso
- Ingegneria elettronica per l'internet-of-things
- Codice insegnamento
- 70A00093
- Curriculum
- Comune a tutti i curricula
- Docente
- Paolo Valigi
- Docenti
-
- Paolo Valigi
- Ore
- 81 ore - Paolo Valigi
- CFU
- 9
- Regolamento
- Coorte 2022
- Erogato
- 2022/23
- Attività
- Affine/integrativa
- Ambito
- Attività formative affini o integrative
- Settore
- ING-INF/04
- Tipo insegnamento
- Opzionale (Optional)
- Tipo attività
- Attività formativa monodisciplinare
- Lingua insegnamento
- ITALIANO
- Contenuti
- Modellazione di processi nello spazio di stato, simulazione. Proprietà strutturali. Stabilità a la Lyapunov (anche nonlineare). Allocazione degli autovalori, osservatori asintotici dello stato e teorema di separazione separazione. Cenni al filtro di Kalman.
Regolatori PID e loro autotaratura. Distribuiti lungo il corso, simulazione al calcolatore, codice octave e pythin, realizzazione sperimentale di semplici schemi di controllo per droni, autoveicoli autonomi, e problemi di motion control in generale - Testi di riferimento
- Fondamenti di controlli automatici, di Paolo Bolzern, Riccardo Scattolini, Nicola Schiavoni, Mc Graw Hill Education, 2015.
- Obiettivi formativi
- Comprensione degli strumenti fondamentali per la modellazione nello spazio di stato di sistemi dinamici e per la loro analisi.
Comprensione delle proprietà di stabilità, anche in contesti non lineari, e di strumenti per le analisi associate.
Comprensione dei metodi per la progettazione di schemi di controllo e di regolatori PID.
Capacità di programmazione in octave/python per problemi di media complessità.
Capacità di progettare, realizzare e sperimentare sistemi per il controllo del moto. - Prerequisiti
- La piena comprensione delle lezioni e del materiale didattico dell'insegnamento di Ingegneria dei Sistemi di Controllo richiede, come prerequisito necessario, il possesso dei contenuti di Fondamenti di Automatica.
Inoltre, è importante la conoscenza del calcolo matriciale, di concetti di base sugli spazi vettoriali e sulle equazioni differenziali, sulla manipolazione dei numeri complessi, nonché una adeguata conoscenza di almeno un linguaggio di programmazione. - Metodi didattici
- Lezioni frontali. Attività sperimentali in aula
- Altre informazioni
- Il corso prevede alcune ore di attività sperimentale in aula e in laboratorio. Saranno inoltre assegnati semplici esercizi di simulazione numerica di sistemi dinamici e di realizzazione su schede digitali di semplici schemi di controllo per applicazioni di motion control.
- Modalità di verifica dell'apprendimento
- Prova scritta e prova orale, entrambe obbligatorie.
La prova scritta è finalizzata alla verifica della capacità di analisi e di soluzione dei problemi di sintesi con gli strumenti discussi nel corso. Rispetto a tali strumenti, si verifica la capacità di ottenere il rispetto di assegnate specifiche di comportamento. La prova scritta è finalizzata anche alla verifica della capacità di analisi di modelli nello spazio di stato e delle loro proprietà strutturali.
La prova orale è basata su tre domande, sull’intero programma, e l’accesso è consentito agli studenti che abbiano conseguito una votazione non inferiore a 15/30 nella prova scritta. E’ volta ad accertare la comprensione, da parte dello studente, degli strumenti teorici fondamentali forniti dall'insegnamento, la loro rielaborazione ed assimilazione, nonché le relazioni tra tali strumenti e le tematiche generali dell'ingegneria informatica ed elettronica. La prova orale, di norma, prevede anche l'accertamento del possesso di buone capacità sia di organizzazione in pseudocodice, o in un linguaggio noto allo studente, di modelli simulazione e di progettazione di schemi di controllo. Infine, la prova può prevedere anche la verifica di capacità di realizzazione e sperimentazione di semplici leggi di controllo. - Programma esteso
- Modellazione di processi nello spazio di stato, simulazione. Analisi modale. Proprietà strutturali di raggiungibilità e osservabilità. Stabilità a la Lyapunov (anche nonlineare).
Allocazione degli autovalori, osservatori asintotici dello stato e teorema di separazione separazione. Cenni al filtro di Kalman
Regolatori PID e loro autotaratura. Distribuiti lungo il corso, strumenti di simulazione ed esempio in octave e python, realizzazione sperimentale di semplici schemi di controllo per droni, autoveicoli autonomi, e problemi di motion control in generale.