Insegnamento CONTROLLO E AUTOMAZIONE

Corso
Ingegneria informatica e robotica
Codice insegnamento
70A00051
Curriculum
Robotics
Docente
Francesco Ferrante
Docenti
  • Francesco Ferrante
Ore
  • 80 ore - Francesco Ferrante
CFU
9
Regolamento
Coorte 2021
Erogato
2022/23
Attività
Caratterizzante
Ambito
Ingegneria informatica
Settore
ING-INF/04
Tipo insegnamento
Obbligatorio (Required)
Tipo attività
Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento
ITALIANO
Contenuti
-Complementi di teoria del controllo dei sistemi lineari.
-Analisi di sistemi non lineari.
-Elementi di controllo di sistemi non lineari.
-Metodi di analisi e sintesi per sistemi di controllo assistiti dal calcolatore.
Testi di riferimento
- A. Isidori, "Sistemi di Controllo Vol. 2", Edizioni Siderea, 1993.

-H. Khalil, "Nonlinear systems", Prentice Hall, 2002.
Obiettivi formativi
Il corso presenta degli strumenti di base per l’analisi ed il controllo a retroazione di sistemi lineari e non lineari e l’uso di tecniche di sintesi e analisi assistite dal calcolatore. In particolare, lo studente sarà in grado di:

1) Sintetizzare schemi di controllo complessi per sistemi lineari a più ingressi e a più uscite

2) Analizzare sistemi non lineari e comprendere i limiti delle tecniche di controllo lineare in casi di interesse pratico.

3) Utilizzare degli strumenti di calcolo avanzato per produrre software per la progettazione automatica di sistemi di controllo.
Prerequisiti
È richiesta la conoscenza della teoria dei sistemi lineari, del controllo a retroazione e delle equazioni differenziali.
Metodi didattici
Lezioni frontali in presenza e da remoto. Esercitazioni online con simulatore.
Modalità di verifica dell'apprendimento
L’esame prevede una prova orale. La prova orale consiste in una discussione di una serie di elaborati preparati durante il corso e successivamente ad accertare il livello di conoscenza e le capacità di comprensione che lo studente ha raggiunto sui contenuti teorici relativamente al programma in esame.
Programma esteso
- Nozioni di teoria dei sistemi dinamici lineari. Rappresentazioni nello spazio di stato per sistemi LTI tempo continuo.
-Proprietà strutturali, assegnazione degli autovalori, osservatore di Luenberger, osservatore di ordine ridotto. Principio di separazione.
-Problema di regolazione asintotica dell’uscita. Casi a informazione parziale e completa. Condizioni necessarie e sufficienti. Risultati specifici per il caso SISO.
-Sistemi non-lineari in forma di stato. Introduzione, caratteristiche peculiari: cicli limite, equilibri isolati, esplosione in tempo finito.
-Stabilità alla Lyapunov di punti di equilibrio. Convergenza e stabilità asintotica.
- Teorema di stabilità di Lyapunov. Teorema di Barbashin Krasovkii per la stabilità asintotica globale. Principio di LaSalle e teorema Barbashin Krasovkii LaSalle.
-Teorema di linearizzazione.
-Stabilità esponenziale: nozioni, condizioni sufficienti. Teorema converso di stabilità esponenziale.
-Stabilità per sistemi soggetti a perturbazioni evanescenti o persistenti.
-Cenni all’utilizzazione delle diseguaglianze matriciali lineari come strumento di analisi e sintesi di sistemi di controllo. Stabilità robusta in presenza di incertezze politopiche limitate in norma.
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