Ingegneria Informatica e Automatica

Sistemi dinamici orientati e rappresentazioni con lo stato. Dal fenomeno, al modello al sistema astratto. Concetto di sistema dinamico causale. I sistemi lineari, stazionari, a dimensione finita; la rappresentazione esplicita ed implicita; decomposizione in risposta libera e forzata; la matrice di transizione e la matrice delle risposte impulsive: loro proprietà. Analisi nel dominio del tempo I modi naturali nell'evoluzione libera dello stato per le rappresentazioni regolari; leggi di moto e traiettorie dei modi naturali; i modi naturali nel regime forzato e nella risposta in uscita. Analisi nel dominio della variabile complessa La trasformata di Laplace per l'analisi dei sistemi a tempo continuo. La trasformata Z per l'analisi dei sistemi a tempo discreto. Il regime permanente e il regime transitorio; la risposta permanente a ingressi canonici. Studio del comportamento in frequenza La risposta armonica. La rappresentazione della funzione di trasferimento. I diagrammi di Bode. Parametri significativi del modulo della risposta armonica e della risposta indiciale. Collegamento tra comportamento nel tempo ed in frequenza. Funzione di trasferimento e problemi di realizzazione. Calcolo delle rappresentazioni nello spazio di stato a partire dai modelli ingresso-uscita. I sistemi interconnessi. Le principali connessioni: serie, parallelo, a controreazione. Calcolo della funzione di trasferimento e sue proprietà Elementi di teoria della stabilità Definizione di stabilità per i sistemi lineari: condizioni e criteri. La stabilità interna: i criteri di Routh e Jury. La stabilità esterna nelle rappresentazioni lineari: condizioni; legami tra stabilità esterna ed interna. Elementi di studio delle proprietà interne dello stato: la raggiungibili e l'osservabilità; la composizione rispetto as esse; la scomposizione di Kalman e la struttura interna del sistema; collegamento con l'eccitabilità e l'osservabilità dei modi.

Conoscenze di Analisi Matematica: Funzioni di una e più variabili nel dominio reale e complesso; loro rappresentazioni grafiche; Conoscenza delle basi del calcolo differenziale ed integrale; Conoscenze di Geometria: Basi di Algebra lineare, operatori lineari, spazi vettoriali. Conoscenze di Fisica: Conoscenze di base nei diversi campi della fisica, sufficienti a comprendere gli esempi applicativi utilizzati.

S. Monaco, C.Califano, P. Di Giamberardino, M. Mattioni, Teoria dei Sistemi. Lineari, stazionari a dimensione finita, Esculapio, 2021, 9788893852685

Lezioni in presenza in aula, con uso preferenziale di scrittura in diretta su lavagna. Connessione su piattaforma on line in caso di impedimenti da COVID-19

Media pesata dei risultati delle due prove

Lezioni per la teoria, esercitazioni per le prove pratiche.

Sistemi dinamici orientati e rappresentazioni con lo stato. Dal fenomeno, al modello al sistema astratto. Concetto di sistema dinamico causale. I sistemi lineari, stazionari, a dimensione finita; la rappresentazione esplicita ed implicita; decomposizione in risposta libera e forzata; la matrice di transizione e la matrice delle risposte impulsive: loro proprietà. Analisi nel dominio del tempo I modi naturali nell'evoluzione libera dello stato per le rappresentazioni regolari; leggi di moto e traiettorie dei modi naturali; i modi naturali nel regime forzato e nella risposta in uscita. Analisi nel dominio della variabile complessa La trasformata di Laplace per l'analisi dei sistemi a tempo continuo. La trasformata Z per l'analisi dei sistemi a tempo discreto. Il regime permanente e il regime transitorio; la risposta permanente a ingressi canonici. Studio del comportamento in frequenza La risposta armonica. La rappresentazione della funzione di trasferimento. I diagrammi di Bode. Parametri significativi del modulo della risposta armonica e della risposta indiciale. Collegamento tra comportamento nel tempo ed in frequenza. Funzione di trasferimento e problemi di realizzazione. Calcolo delle rappresentazioni nello spazio di stato a partire dai modelli ingresso-uscita. I sistemi interconnessi. Le principali connessioni: serie, parallelo, a controreazione. Calcolo della funzione di trasferimento e sue proprietà Elementi di teoria della stabilità Definizione di stabilità per i sistemi lineari: condizioni e criteri. La stabilità interna: i criteri di Routh e Jury. La stabilità esterna nelle rappresentazioni lineari: condizioni; legami tra stabilità esterna ed interna. Elementi di studio delle proprietà interne dello stato: la raggiungibili e l'osservabilità; la composizione rispetto as esse; la scomposizione di Kalman e la struttura interna del sistema; collegamento con l'eccitabilità e l'osservabilità dei modi.

E' consigliabile avere seguito i corsi di Analisi,Geometria e Fisica. In particolare Conoscenze di Analisi Matematica: Funzioni di una e più variabili nel dominio reale e loro rappresentazioni grafiche Conoscenza delle basi del calcolo differenziale ed integrale; Conoscenze di Geometria: Basi di Algebra lineare, operatori lineari, spazi vettoriali. Conoscenze di Fisica: Conoscenze di base nei diversi campi della fisica, sufficienti a comprendere gli esempi applicativi utilizzati.

MONACO CALIFANO DI GIAMBERARDINO MATTIONI - Teoria dei Sistemi. Lineari stazionari a dimensione finita CODICE: 3909 I Ed.2021 ISBN 13: 9788893852685 materiale su moodle

Il corso sarà tenuto in presenza (orario lunedì 13-15 martedi 9-11, mercoledì 9-13 a partire dal 27 settembre 2021) e trasmesso tramite zoom o google meet in streaming. Link zoom a.a. 2021/2022 Entra nella riunione in Zoom https://uniroma1.zoom.us/j/88019069162?pwd=aFhJZEFpbURMbENVR0IrQy9zS1VXQT09

Il corso di tiene in presenza

Prova scritta e Prova orale

Il corso sarà tenuto in presenza