This feature allows you to view your educational path, if you enrolled in previous years

Curriculum(s) for 2024 - Control Engineering (29933)

Single curriculum
Lesson [SSD] [Language] YearSemesterCFU
10612312 | NONLINEAR SYSTEMS AND CONTROL [ING-INF/04] [ITA]1st1st12

Educational objectives

Obiettivi generali

Il corso presenta i metodi di base per studiare le proprietà geometriche dei sistemi di controllo a partire da modelli non lineari. I modelli ai quali si farà riferimento sono quelli caratterizzati da una struttura differenziale affine rispetto al controllo; modelli adatti a rappresentare una larga varietà di processi di interesse nelle applicazioni dell'ingegneria.

Obiettivi specifici

Conoscenza e comprensione:

Lo studente sarà in grado di comprendere i concetti fondamentali della teoria del controllo non lineare e geometrico.

Conoscerà principali strumenti matematici utilizzati nell'analisi e nella progettazione dei sistemi di controllo non lineare.

Saprà comprendere le proprietà geometriche dei sistemi dinamici non lineari e il loro impatto sulla progettazione del controllo.

Applicare conoscenza e comprensione:

Applicare i concetti presentati per risolvere diversi problemi di controllo (e.g., regolazione, asservimento di traiettorie, disaccoppiamento dei disturbi, non interazione) per sistemi dinamici, tenendo conto delle specifiche prestazioni richieste e delle limitazioni del sistema.

Utilizzare metodi avanzati di analisi dei sistemi non lineari per prevedere e comprendere il comportamento del sistema in una vasta gamma di condizioni operative.

Condurre esperimenti virtuali e simulazioni numeriche per valutare l'efficacia delle strategie di controllo proposte e confrontare le prestazioni con i sistemi lineari.

Capacità critiche e di giudizio:

Lo studente sarà in grado di valutare criticamente le limitazioni delle approssimazioni lineari nell'analisi e nel controllo dei sistemi non lineari e identificare situazioni in cui tali approssimazioni possono portare a risultati inaccurati o inadeguati.

Inoltre, saprà analizzare in modo critico i risultati delle simulazioni e dei test sperimentali per valutare l'efficacia delle strategie di controllo proposte e identificare possibili miglioramenti.

Infine, potrà valutare l'applicabilità delle soluzioni di controllo proposte in contesti ingegneristici reali, considerando vincoli di implementazione, costi e risorse disponibili.

Sarà, infine, in grado di leggere in maniera critica articoli scientifici.

Capacità comunicative:

Lo studente sarà in grado di comunicare in modo chiaro e efficace i concetti teorici e le metodologie di progettazione relative ai sistemi non lineari e al controllo, sia verbalmente che per iscritto.

Saprà presentare in modo chiaro e convincente i risultati delle analisi e delle simulazioni attraverso relazioni tecniche, presentazioni orali e documenti tecnici.

Potrà collaborare in modo efficace con altri studenti e professionisti nel contesto del progetto e dell'implementazione di soluzioni di controllo per sistemi non lineari, comunicando in modo chiaro e conciso le proprie idee e opinioni.

Capacità di apprendimento:

Le modalità di svolgimento del corso mirano a sviluppare la capacità di saper comprendere metodi diversi, eventualmente elaborarne di individuali, nella soluzione dei problemi di analisi e controllo allo studio.

Nonlinear control systems design [ING-INF/04] [ITA]1st1st6

Educational objectives

Obiettivi generali

Il corso presenta i metodi di base per studiare le proprietà geometriche dei sistemi di controllo a partire da modelli non lineari. I modelli ai quali si farà riferimento sono quelli caratterizzati da una struttura differenziale affine rispetto al controllo; modelli adatti a rappresentare una larga varietà di processi di interesse nelle applicazioni dell'ingegneria.

Obiettivi specifici

Conoscenza e comprensione:

Lo studente sarà in grado di comprendere i concetti fondamentali della teoria del controllo non lineare e geometrico.

Conoscerà principali strumenti matematici utilizzati nell'analisi e nella progettazione dei sistemi di controllo non lineare.

Saprà comprendere le proprietà geometriche dei sistemi dinamici non lineari e il loro impatto sulla progettazione del controllo.

Applicare conoscenza e comprensione:

Applicare i concetti presentati per risolvere diversi problemi di controllo (e.g., regolazione, asservimento di traiettorie, disaccoppiamento dei disturbi, non interazione) per sistemi dinamici, tenendo conto delle specifiche prestazioni richieste e delle limitazioni del sistema.

Utilizzare metodi avanzati di analisi dei sistemi non lineari per prevedere e comprendere il comportamento del sistema in una vasta gamma di condizioni operative.

Condurre esperimenti virtuali e simulazioni numeriche per valutare l'efficacia delle strategie di controllo proposte e confrontare le prestazioni con i sistemi lineari.

Capacità critiche e di giudizio:

Lo studente sarà in grado di valutare criticamente le limitazioni delle approssimazioni lineari nell'analisi e nel controllo dei sistemi non lineari e identificare situazioni in cui tali approssimazioni possono portare a risultati inaccurati o inadeguati.

Inoltre, saprà analizzare in modo critico i risultati delle simulazioni e dei test sperimentali per valutare l'efficacia delle strategie di controllo proposte e identificare possibili miglioramenti.

Infine, potrà valutare l'applicabilità delle soluzioni di controllo proposte in contesti ingegneristici reali, considerando vincoli di implementazione, costi e risorse disponibili.

Sarà, infine, in grado di leggere in maniera critica articoli scientifici.

Capacità comunicative:

Lo studente sarà in grado di comunicare in modo chiaro e efficace i concetti teorici e le metodologie di progettazione relative ai sistemi non lineari e al controllo, sia verbalmente che per iscritto.

Saprà presentare in modo chiaro e convincente i risultati delle analisi e delle simulazioni attraverso relazioni tecniche, presentazioni orali e documenti tecnici.

Potrà collaborare in modo efficace con altri studenti e professionisti nel contesto del progetto e dell'implementazione di soluzioni di controllo per sistemi non lineari, comunicando in modo chiaro e conciso le proprie idee e opinioni.

Capacità di apprendimento:

Le modalità di svolgimento del corso mirano a sviluppare la capacità di saper comprendere metodi diversi, eventualmente elaborarne di individuali, nella soluzione dei problemi di analisi e controllo allo studio.

10596148 | Filtering and Optimal Control [ING-INF/04] [ENG]1st1st12

Educational objectives

General goals (Mod. I)
The course illustrates the methodologies of optimal control. The student will be able to formulate, analyze, and search for solutions of optimization problems of different nature by an appropriate use of optimality conditions, with emphasis on optimal control problems.
Specific outcomes
- Knowledge and understanding
The Students will lean the methods of optimal control theory and the main applications in different fields.

- Capability to apply knowledge and understanding
The Students will be able to propose the optimal control strategies depending on the specific problem at hand.

- Critical and judgment skill
The Students will be able to analyze control problems, proposing and implementing optimal control strategies.

- Communication skills
The course activities will allow the Students to increase their communication capabilities in scientific fields.

- Learning skills
One of the aim of the course is to increase the critical skills of the Students; they will be able to tackle a control problem, starting from the literature analysis, to the optimal control aspects, up to the implementation.

Module II [ING-INF/04] [ENG]1st1st6

Educational objectives

General goals (Mod. I)
The course illustrates the methodologies of optimal control. The student will be able to formulate, analyze, and search for solutions of optimization problems of different nature by an appropriate use of optimality conditions, with emphasis on optimal control problems.
Specific outcomes
- Knowledge and understanding
The Students will lean the methods of optimal control theory and the main applications in different fields.

- Capability to apply knowledge and understanding
The Students will be able to propose the optimal control strategies depending on the specific problem at hand.

- Critical and judgment skill
The Students will be able to analyze control problems, proposing and implementing optimal control strategies.

- Communication skills
The course activities will allow the Students to increase their communication capabilities in scientific fields.

- Learning skills
One of the aim of the course is to increase the critical skills of the Students; they will be able to tackle a control problem, starting from the literature analysis, to the optimal control aspects, up to the implementation.

10612312 | NONLINEAR SYSTEMS AND CONTROL [ING-INF/04] [ITA]1st2nd12

Educational objectives

Obiettivi generali

Il corso presenta i metodi di base per studiare le proprietà geometriche dei sistemi di controllo a partire da modelli non lineari. I modelli ai quali si farà riferimento sono quelli caratterizzati da una struttura differenziale affine rispetto al controllo; modelli adatti a rappresentare una larga varietà di processi di interesse nelle applicazioni dell'ingegneria.

Obiettivi specifici

Conoscenza e comprensione:

Lo studente sarà in grado di comprendere i concetti fondamentali della teoria del controllo non lineare e geometrico.

Conoscerà principali strumenti matematici utilizzati nell'analisi e nella progettazione dei sistemi di controllo non lineare.

Saprà comprendere le proprietà geometriche dei sistemi dinamici non lineari e il loro impatto sulla progettazione del controllo.

Applicare conoscenza e comprensione:

Applicare i concetti presentati per risolvere diversi problemi di controllo (e.g., regolazione, asservimento di traiettorie, disaccoppiamento dei disturbi, non interazione) per sistemi dinamici, tenendo conto delle specifiche prestazioni richieste e delle limitazioni del sistema.

Utilizzare metodi avanzati di analisi dei sistemi non lineari per prevedere e comprendere il comportamento del sistema in una vasta gamma di condizioni operative.

Condurre esperimenti virtuali e simulazioni numeriche per valutare l'efficacia delle strategie di controllo proposte e confrontare le prestazioni con i sistemi lineari.

Capacità critiche e di giudizio:

Lo studente sarà in grado di valutare criticamente le limitazioni delle approssimazioni lineari nell'analisi e nel controllo dei sistemi non lineari e identificare situazioni in cui tali approssimazioni possono portare a risultati inaccurati o inadeguati.

Inoltre, saprà analizzare in modo critico i risultati delle simulazioni e dei test sperimentali per valutare l'efficacia delle strategie di controllo proposte e identificare possibili miglioramenti.

Infine, potrà valutare l'applicabilità delle soluzioni di controllo proposte in contesti ingegneristici reali, considerando vincoli di implementazione, costi e risorse disponibili.

Sarà, infine, in grado di leggere in maniera critica articoli scientifici.

Capacità comunicative:

Lo studente sarà in grado di comunicare in modo chiaro e efficace i concetti teorici e le metodologie di progettazione relative ai sistemi non lineari e al controllo, sia verbalmente che per iscritto.

Saprà presentare in modo chiaro e convincente i risultati delle analisi e delle simulazioni attraverso relazioni tecniche, presentazioni orali e documenti tecnici.

Potrà collaborare in modo efficace con altri studenti e professionisti nel contesto del progetto e dell'implementazione di soluzioni di controllo per sistemi non lineari, comunicando in modo chiaro e conciso le proprie idee e opinioni.

Capacità di apprendimento:

Le modalità di svolgimento del corso mirano a sviluppare la capacità di saper comprendere metodi diversi, eventualmente elaborarne di individuali, nella soluzione dei problemi di analisi e controllo allo studio.

Nonlinear control systems analysis [ING-INF/04] [ITA]1st2nd6

Educational objectives

General objectives

The course presents basic methods for the analysis of stability properties of linear systems and for the design of stabilizing controllers. The models referred to are those characterized by a differential structure affine with respect to control; models suitable for representing a wide variety of processes of interest in engineering applications.

Specific objectives

Knowledge and understanding:

The student will be able to understand the fundamental concepts of nonlinear stability theory and their application in the design of controllers that ensure it.

Will know the main mathematical tools used in the analysis and design of stable nonlinear control systems (in a broad sense).

Will understand the stability properties of nonlinear dynamical systems and their impact on the design of the control law.

Apply knowledge and understanding:

She/he will be able to apply the concepts presented to solve various control problems related to stabilization (e.g., stabilization of equilibrium points, regulation, trajectory tracking) for dynamical systems, taking into account the specific performance requirements and system limitations.

She/he will be capable of using advanced methods of analysis of nonlinear systems to predict and understand the behavior of the system under a wide range of operating conditions.

She/he will be able to conduct virtual experiments and numerical simulations to evaluate the effectiveness of proposed control strategies and compare performance with linear systems.

Critical and judgment skills:

The student will be able to critically evaluate the limitations of linear approximations in the analysis and control of nonlinear systems and identify situations where such approximations may lead to inaccurate or inadequate results. Additionally, they will be able to critically analyze the results of simulations and experimental tests to assess the effectiveness of proposed control strategies and identify potential improvements. Finally, they will be able to evaluate the applicability of proposed control solutions in real engineering contexts, considering implementation constraints, costs, and available resources. They will also be able to critically read scientific articles.

Communication skills:

The student will be able to communicate theoretical concepts and design methodologies related to nonlinear systems and control clearly and effectively, both verbally and in writing. They will know how to present analysis and simulation results convincingly through technical reports, oral presentations, and technical documents. They will be able to collaborate effectively with other students and professionals in the context of designing and implementing control solutions for nonlinear systems, communicating their ideas and opinions clearly and concisely.

Learning ability:

The course methods aim to develop the ability to understand different methods, possibly devising individual ones, in solving problems related to analysis and control under study.

10596148 | Filtering and Optimal Control [ING-INF/04] [ENG]1st2nd12

Educational objectives

General goals (Mod. I)
The course illustrates the methodologies of optimal control. The student will be able to formulate, analyze, and search for solutions of optimization problems of different nature by an appropriate use of optimality conditions, with emphasis on optimal control problems.
Specific outcomes
- Knowledge and understanding
The Students will lean the methods of optimal control theory and the main applications in different fields.

- Capability to apply knowledge and understanding
The Students will be able to propose the optimal control strategies depending on the specific problem at hand.

- Critical and judgment skill
The Students will be able to analyze control problems, proposing and implementing optimal control strategies.

- Communication skills
The course activities will allow the Students to increase their communication capabilities in scientific fields.

- Learning skills
One of the aim of the course is to increase the critical skills of the Students; they will be able to tackle a control problem, starting from the literature analysis, to the optimal control aspects, up to the implementation.

Module I [ING-INF/04] [ENG]1st2nd6

Educational objectives

General goals (Mod. I)
The course illustrates the methodologies of optimal control. The student will be able to formulate, analyze, and search for solutions of optimization problems of different nature by an appropriate use of optimality conditions, with emphasis on optimal control problems.
Specific outcomes
- Knowledge and understanding
The Students will lean the methods of optimal control theory and the main applications in different fields.

- Capability to apply knowledge and understanding
The Students will be able to propose the optimal control strategies depending on the specific problem at hand.

- Critical and judgment skill
The Students will be able to analyze control problems, proposing and implementing optimal control strategies.

- Communication skills
The course activities will allow the Students to increase their communication capabilities in scientific fields.

- Learning skills
One of the aim of the course is to increase the critical skills of the Students; they will be able to tackle a control problem, starting from the literature analysis, to the optimal control aspects, up to the implementation.

Elective course [N/D] [ENG]1st2nd6
Elective course [N/D] [ENG]2nd1st6
AAF1041 | Training [N/D] [ENG]2nd2nd3
AAF1025 | Final exam [N/D] [ENG]2nd2nd27