Ingegneria Informatica e Automatica

FRANCESCO DELLI PRISCOLI

Obiettivi generali

Il corso fornisce gli strumenti metodologici per risolvere problemi di controllo di sistemi dinamici. I concetti studiati vengono illustrati attraverso esempi provenienti da vari contesti applicativi.

Obiettivi specifici

Conoscenza e comprensione:
Metodologie di progetto di sistemi di controllo a retroazione basati sull'uso di funzioni di trasferimento o di rappresentazioni nello spazio di stato.

Applicare conoscenza e comprensione:
Lo studente sarà in grado di progettare controllori che assicurino il soddisfacimento di specifiche riguardanti la stabilità, la precisione di risposta e la reiezione dei disturbi, utilizzando tecniche che operano nel dominio del tempo, di Laplace oppure della frequenza.

Capacità critiche e di giudizio:
Lo studente sarà in grado di scegliere la metodologia di controllo più adatta a un problema specifico e di valutare la complessità della soluzione proposta.

Capacità comunicative:
Le attività del corso permettono allo studente di essere in grado di comunicare/condividere le specifiche progettuali di uno schema di controllo a retroazione, nonché le scelte e le metodologie di progetto dei relativi controllori.

Capacità di apprendimento:
Oltre alle classiche capacità di apprendimento fornite dallo studio teorico del materiale didattico, le modalità di svolgimento del corso mirano a creare una forma mentis dello studente orientata alla comprensione della natura del problema di cont

Il corso fornisce metodologie (sia nel dominio del tempo, sia nel dominio di Laplace), per la sintesi di controllori in corrispondenza ai quali il sistema complessivo soddisfi determinate specifiche.
Inoltre, il corso fornisce esempi ed applicazioni di schemi di controllo in cui siano applicate le suddette metodologie.
Il risultato di apprendimento atteso è che lo studente abbia appreso e sia capace di utilizzare le suddette metodologie.

Nessun prerequisito e' necessario

Prima parte (circa 45 ore):
Il ruolo dell'automatica nell'ambito dell'ICT: esempi e applicazioni. Problematiche inerenti la modellizzazione di processi. Richiami inerenti le rappresentazioni di un processo nel dominio del tempo e nel dominio di Laplace e relative relazioni. Schemi di controllo di un processo. Autovalori raggiungibili/irraggiungibili, osservabili/inosservabili; autovalori nascosti in un processo e nell'interconnessione di processi; stabilizzabilità di un processo. Stabilizzazione di processi con il criterio di Routh. Assegnazione degli autovalori nel dominio di Laplace. Tecniche di sintesi nel dominio di Laplace di controllori tempo continui che soddisfino simultaneamente specifiche di stabilita', di tracking e reiezione di disturbi.

Seconda parte (circa 45 ore):
Tecniche di stabilizzazione con il luogo delle radici tecniche di sintesi nel dominio della trasformata zeta di controllori tempo discreti che soddisfino le specifiche suddette. Sintesi, basata sulla risposta armonica (diagrammi di Bode e di Nyquist), di controllori che soddisfino simultaneamente specifiche di stabilita', banda passante, margine di fase, etc. Assegnazione di autovalori nel dominio del tempo con reazione dallo stato e con reazione dall'uscita (principio di separazione). L'osservatore asintotico dello stato.
Cenni a tecniche di controllo avanzate: Model Predictive Control, Neural Networks, Reinforcement Learning

A. Isidori: “Sistemi di Controllo”, Vol. 1 e 2, Siderea, 1993.
R.C. Dorf, R.H. Bishop, "Controlli Automatici", Prentice Hall, 2010
F. Delli Priscoli: "Dispensa di problemi di controlli automatici ".

Tradizionale.
Il corso viene erogato utilizzando la lavagna.

La frequenza alle lezioni non è obbligatoria, ma è fortemente consigliata

Prova scritta con discussione orale.
La prova scritta consiste in tre domande relativi a problemi e/o tematiche teoriche trattate durante il corso. Tutte le domande sono a risposta aperta.

Molti esempi di domande/esercizi sono disponibili attraverso Google Classroom e/o la Bacheca Docente e/o fotocopie presso una copisteria