Obiettivi formativi Obiettivi generali
Il corso presenta i metodi di base per progettare e controllare robot autonomi e mobili.
Obiettivi specifici
Conoscenza e comprensione:
Lo studente apprenderà (1) i metodi di base per la modellistica, l'analisi, la generazione del moto e il controllo dei robot mobili su ruote e su gambe, e (2) gli algoritmi per la pianificazione autonoma del moto.
Applicare conoscenza e comprensione:
Lo studente sarà in grado di analizzare e progettare architetture, algoritmi e moduli per la pianificazione, il controllo e la localizzazione di robot mobili autonomi.
Capacità critiche e di giudizio:
Lo studente sarà in grado di scegliere l'architettura di controllo funzionale più adeguata per uno specifico sistema robotico e di analizzarne la complessità e le eventuali debolezze.
Capacità comunicative:
Le attività del corso metteranno lo studente in grado di comunicare/condividere le principali problematiche concernenti i robot mobili autonomi, nonché le possibili scelte progettuali per il controllo di tali sistemi.
Capacità di apprendimento:
Le modalità di svolgimento del corso mirano a creare una forma mentis dello studente orientata allo sviluppo di moduli per la mobilità autonoma dei robot.
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Obiettivi formativi Obiettivi generali
Il corso mira ad applicare metodologie avanzate di controllo dinamico a reti/sistemi adottando un approccio astratto tecnologicamente indipendente che affronta il problema del controllo di rete/sistema, tralasciando le specifiche tecnologie di rete/sistema. Gli studenti saranno in grado di progettare azioni di controllo adatte alle reti/sistemi di comunicazione, energia, trasporto, sicurezza, salute.
Obiettivi specifici
Conoscenza e comprensione:
Gli studenti saranno in grado di conoscere la specificità di alcuni ambienti applicativi quali quelli delle reti/sistemi di comunicazione, energia, trasporto, sicurezza, salute, nonchè di modellare astrattamente e controllare tali reti/sistemi. Inoltre, nel caso la modellizzazione di tali reti/sistemi sia impossibile o troppo complessa da realizzare, gli studenti saranno in grado di utilizzare tecniche data-driven in grado di coniugare metodologie di controllo con metodologie di intelligenza artificiale/machine learning.
Applicare conoscenza e comprensione:
Gli studenti saranno consapevoli delle principali problematiche e in grado di progettare azioni di controllo applicabili a reti/sistemi di comunicazione, di energia, trasporto, sicurezza, salute finalizzate al soddisfacimento di assegnate specifiche progettuali.
Capacità critiche e di giudizio:
Gli studenti saranno in grado di scegliere le metodologie di controllo più adatte ai problemi specifici e di valutare la complessita' delle soluzioni proposte.
Capacità comunicative:
Le attività del corso permettono allo studente di essere in grado di comunicare/condividere (i) le principali problematiche inerenti reti/sistemi di comunicazione, energia, trasporto, sicurezza, salute, (ii) possibili scelte progettuali per il controllo di tali reti/sistemi. Inoltre, il corso prevede la possibilita’ di effettuare tesine applicative su argomenti correlati a progetti portati avanti dal gruppo di ricerca coordinato dal docente; nell’ambito di tali attività, gli studenti acquisiranno capacità di collaborare in gruppo.
Capacità di apprendimento:
Le modalità di svolgimento del corso mirano a creare una forma mentis dello studente orientata al controllo di sistemi/reti complessi, combinando, in maniera opportuna, metodologie provenienti dall'automatica e da vari altri ambiti dell'ingegneria.
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Obiettivi formativi Il corso intende guidare lo studente alla comprensione dei principi di funzionamento degli azionamenti elettrici e dei loro componenti. Il corso fornisce inoltre gli strumenti per analizzare il comportamento di un azionamento elettrico a regime permanente e in regime transitorio. Completano il corso alcuni elementi di progettazione. Alla fine del corso lo studente sarà in grado di comprendere il principio di funzionamento e di analizzare il comportamento a regime permanente e transitorio di un azionamento elettrico. Tali conoscenze lo metteranno in grado di affrontare la progettazione di azionamenti elettrici e il loro controllo.
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Obiettivi formativi Obiettivi generali
Il corso mira a fornire allo studente una teoria unitaria per lo studio dei veicoli in generale, con particolare riferimento ai veicoli terrestri. L'analisi del sistema veicolo viene affrontata sia per sottosistemi componenti (i) dinamica del corpo rigido, (ii) sistema propulsivo (iii) sistema di trasmissione (iv) sistema di controllo direzionale (v) sistema sospensivo (vi) sistema frenante (vii) sistemi di automazione di guida e controllo, sia in termini globali, integrando tutti i sottosistemi all'interno di un unico modello capace di descrive manovre complesse del sistema veicolo.
Obiettivi specifici
Conoscenza e comprensione:
Lo studente apprenderà i metodi di base per la modellistica, l'analisi e il controllo dei veicoli.
Nella prima parte del corso saranno fornite le nozioni riguardanti la dinamica del veicolo in generale mentre nella seconda parte, viene posta particolare attenzione ai sottosistemi meccanici, sensoristici e hardware in uso.
Applicare conoscenza e comprensione:
Lo studente sarà in grado di analizzare e progettare differenti architetture di veicoli terrestri. Avrà inoltre le conoscenze sufficienti per scegliere algoritmi di controllo più adatti da usare nei casi di veicoli a guida autonoma.
Capacità critiche e di giudizio:
Lo studente sarà sia in grado di scegliere la metodologia di modellazione più adatta al problema specifico, sia di esaminare un dispositivo innovativo nel settore della dinamica dei veicoli, comprendendone i principi di funzionamento ed effettuandone un'analisi di fattibilità.
Capacità comunicative:
Le attività del corso, e specificamente lo sviluppo del progetto d’anno e la sua presentazione del progetto nella prova finale, permettono allo studente di essere in grado di comunicare/condividere le principali idee innovative presenti in un progetto tecnologico e di sintetizzarne in una presentazione chiara ed efficace i principali contenuti.
Capacità di apprendimento:
Lo studente sarà in grado di affrontare un problema di sintesi progettuale grazie alla modalità di esame prevista. Lo studente, opportunamente guidato mette in pratica le tecniche di “problem solving” ovvero l’insieme dei processi atti ad analizzare, affrontare e risolvere un problema specifico sulla base dell'esame di brevetti o di recenti pubblicazioni.
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Obiettivi formativi Obiettivi generali
Il corso verte sulla modellistica, l'analisi e il controllo dei sistemi multi-agente, con particolare riferimento alle reti/sistemi di comunicazione, energia, salute e ai sistemi multi-robot.
Obiettivi specifici
Conoscenza e comprensione:
Lo studente apprenderà i metodi di base per la modellistica, l'analisi e il controllo dei sistemi multi-agente, con particolare attenzione alle strategie di controllo distribuite.
Nella prima parte del corso saranno presentate applicazioni relative alle reti/sistemi di comunicazione, energia, salute; nella seconda parte, vengono considerati esplicitamente i sistemi multi-robot, sia terrestri e aerei.
Applicare conoscenza e comprensione:
Lo studente sarà in grado di analizzare e progettare architetture e algoritmi per il controllo di sistemi multi-agente in vari campi applicativi.
Capacità critiche e di giudizio:
Lo studente sarà in grado di scegliere la metodologie 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 principali problematiche inerenti le reti e i sistemi presentati nel corso, nonché le possibili scelte progettuali per il controllo di tali reti/sistemi.
Capacità di apprendimento:
Le modalità di svolgimento del corso mirano a creare una forma mentis dello studente orientata al controllo di sistemi complessi su reti, combinando in maniera opportuna, metodologie provenienti dall'automatica e da vari altri ambiti dell'ingegneria. Inoltre, il corso prevede la possibilità di effettuare tesine applicative su argomenti correlati a progetti portati avanti dal gruppo di ricerca coordinati dai docenti; nell’ambito di tali attività, gli studenti acquisiranno capacità di collaborare in gruppo.
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Obiettivi formativi Obiettivi Generali:
Questo corso introduce gli studenti ai metodi di modellazione e controllo basati sull'energia per sistemi multi-fisici a parametri concentrati (elettrici, meccanici, termodinamici), concentrandosi su: 1) modellazione basata su porte utilizzando grafi di legame (bond graphs); 2) modellazione basata sull'energia e metodi di controllo port-Hamiltoniani; e 3) un'introduzione al controllo geometrico su gruppi di Lie.
Obiettivi Specifici:
Conoscenza e Comprensione:
Gli studenti amplieranno la loro conoscenza e comprensione di algebra lineare e geometria differenziale, inclusi concetti come spazi duali, tensori, varietà e spazi tangenti. Acquisiranno conoscenze che vanno oltre la modellazione di sistemi standard basata sui segnali. Gli studenti comprenderanno la modellazione bottom-up dei sistemi utilizzando il concetto di porte di potenza e come classificare i sottosistemi atomici in base all'energia, indipendentemente dal dominio fisico specifico. Apprenderanno le strutture di Dirac e come derivare il modello port-Hamiltoniano di un sistema. Gli studenti impareranno anche i metodi chiave di progettazione del controllo utilizzando la struttura port-Hamiltoniana dei sistemi, come l'energy shaping, l'energy balancing, il controllo basato sulla passività e l'IDA-PBC. Infine, apprenderanno le basi dei gruppi di Lie e la modellazione energetica dei corpi rigidi, insieme ad alcune strategie chiave di controllo geometrico per il controllo di sistemi a corpo singolo e multi-corpo.
Applicazione di Conoscenza e Comprensione:
Gli studenti applicheranno la loro conoscenza e comprensione alla modellazione e all'analisi di sistemi multi-fisici da una prospettiva basata sull'energia utilizzando i grafi di legame. Applicheranno anche questa conoscenza alla sintesi di controllori utilizzando i metodi chiave di controllo basati sull'energia e le tecniche di controllo geometrico.
Capacità Critiche e di Giudizio:
Gli studenti impareranno come rappresentare e analizzare i contenuti relativi alla modellazione e al controllo di sistemi multi-fisici. Il corso migliorerà le loro capacità critiche e analitiche utilizzando rappresentazioni visive, come i grafi di legame, per illustrare la dinamica del sistema e impiegando descrizioni prive di coordinate dei sistemi e della sintesi del controllore.
Abilità Comunicative:
Il corso fornirà agli studenti la capacità di presentare e discutere problemi tecnici e soluzioni relativi alla modellazione basata su porte e al controllo geometrico, utilizzando strumenti matematici e visivi avanzati.
Capacità di Apprendimento:
Il corso promuove l'apprendimento indipendente incoraggiando gli studenti a interagire con i fondamenti teorici, analizzare la letteratura scientifica e implementare strategie di controllo avanzate in scenari del mondo reale.
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