Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione, delle Infrastrutture e dell'Energia Sostenibile - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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TEORIA DEI SISTEMI E FONDAMENTI DI TEORIA DEL CONTROLLO

Corso

Ingegneria dell'Informazione

Curriculum

Curriculum unico

Orientamento

Orientamento unico

Anno Accademico

2017/2018

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

ING-INF/04

Anno

Secondo anno

Unità temporale

Secondo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative caratterizzanti

Canale unico

Docente

VALERIO SCORDAMAGLIA

Obiettivi

Il corso di Teoria dei sistemi e Fondamenti di teoria del controllo intende trasferire agli studenti alcuni fondamentali concetti relativi alla teoria dei Sistemi e della Teoria del Controllo.

Gli studenti sono posti in condizione di approfondire la conoscenza di alcuni strumenti matematici per l’analisi delle proprietà e del comportamento di sistemi lineari stazionari nel dominio del tempo continuo, ed inoltre, di analizzare alcuni concetti basilari della teoria del controllo per sistemi lineari stazionari nel tempo continuo

Conoscenza e comprensione: a seguito del superamento dell’esame, lo studente conosce gli aspetti fondamentali della teoria dei sistemi. Conosce alcuni concetti base della teoria del controllo per sistemi lineari stazionari nel tempo continuo.

Capacità di applicare conoscenze: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di analizzare le proprietà di un sistema lineare stazionario tempo continuo e di valutare le proprietà di uno schema di controllo a ciclo chiuso.

Autonomia di giudizio: per il superamento dell'esame lo studente deve rispondere autonomamente a domande teoriche, analitiche e progettuali a risposta libera ed è quindi portato a sviluppare autonomia di giudizio sulla completezza, la profondità e la correttezza delle risposte liberamente fornite.

Abilità comunicative: è in grado di illustrare le motivazioni teoriche e tecniche che sono alla base delle proprietà di sistemi lineari stazionari tempo continuo.

Capacità di apprendimento: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di apprendere in autonomia altre caratteristiche di base della teoria dei sistemi e dei controlli automatici nell’ottica di poter affrontare in autonomia problemi legati alla sintesi di regolatori automatici.

La prova d'esame consiste in una verifica scritta finale ed in una prova orale alla quale si accede se nella verifica scritta finale si è conseguito almeno un punteggio minimo predeterminato. Il superamento di eventuali prove scritte in itinere esonera lo Studente dalla verifica scritta finale.
Il superamento della prova scritta dà diritto a sostenere l'esame orale solo nell'appello nel quale è stato superato l'esame scritto o negli appelli della medesima sessione.

I possibili argomenti su cui verterà l'esame scritto sono:
1. Analisi di stabilità (Modellistica, Algebra schemi a blocchi, Applicazione Criterio Routh o Cartesio) (10 pt)
2. Tracciamento Diagramma di bode (10 pt)
3. Calcolo risposta analitica di un sistema oppure Tracciamento risposta qualitativa (10 pt)

Nella prova scritta si valutano le capacità critiche raggiunte dallo Studente nell'inquadrare alcune tematiche fondamentali oggetto del Corso . Tale prova ha la durata massima di due ore e trenta minuti e lo Studente può fare uso di libri e manuali oltre che della calcolatrice non programmabile.

La prova orale consiste in un colloquio sugli argomenti del programma del corso. Verranno valutate la capacità di ragionamento dello studente, la sua capacità di comunicare le nozioni acquisite attraverso un linguaggio scientifico adeguato, nonché la capacità di esposizione dei contenuti teorici che stanno alla base delle varie tipologie di esercizi presenti nella prova scritta.

Il voto finale sarà attribuito secondo il seguente criterio di valutazione:
30 - 30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
26 - 29: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, piena proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
24 - 25: conoscenza degli argomenti con un buon grado di apprendimento, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;
21 - 23: conoscenza adeguata degli argomenti, ma mancata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, limitata capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
18 - 20: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, capacità interpretativa sufficiente, capacità di applicare le conoscenze basilari acquisite;
Insufficiente: non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.

Programma

Introduzione all'analisi dei sistemi lineari . Modellistica di semplici sistemi dinamici meccanici, elettrici ed elettromeccanici. Rappresentazione ingresso Uscita . Rappresentazione ingresso stato uscita. Def. Equilibrio. Caratterizzazione punto di equilibrio. Analisi di Stabilità dei sistemi LTI. Trasformata di Laplace. Funzione di trasferimento . Risposta all'impulso e integrale di convoluzione. Risposta a regime ed in transitorio. Funzione di risposta armonica. Diagrammi di Bode. Def. Problema di controllo. Definizione delle specifiche di progetto. Controllo in anello aperto e controllo a ciclo chiuso. Stabilità a ciclo chiuso. Funzione di sensitività , di sensitività complementare e di sensitività del controllo. Regolatore PID. Metodi di taratura di Ziegler-Nichols

Testi docente

- Teoria dei Sistemi - Quad. I, Balestrino, Celentano
- Teoria dei Sistemi - Quad. III, Balestrino, Celentano
- Appunti di Teoria dei Sistemi, Fornasini, Marchesini, Edizioni Libreria Progetto Padova
- Levine, “The Control Handbook”, CRC Press
- Fondamenti di Controlli Automatici, Bolzern, Scattolini, Schiavoni, Ed. McGraw-Hill, 1998.
- Sistemi di Controllo Digitale, Bonivento , Melchiorri, Zanasi, Progetto Leonardo, Bologna

Erogazione tradizionale

Sì

Erogazione a distanza

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Sì

Valutazione prova orale

Sì

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto

Valutazione tirocinio

Valutazione in itinere