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Curricula per l'anno 2025 - Control Engineering - Ingegneria Automatica (33509)

Curriculum unico
Insegnamento [SSD] [Lingua] AnnoSemestreCFU
10612312 | NONLINEAR SYSTEMS AND CONTROL [ING-INF/04] [ENG]12

Obiettivi formativi

Obiettivi generali
Il corso presenta i metodi di base per studiare le proprietà e progettare sistemi di controllo a partire da modelli non lineari del processo. 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 per l’analisi sistemi non lineari e del controllo, inclusi i concetti di stabilità e quelli che fanno uso della geometria differenziale.
Lo studente saprà distinguere i comportamenti dinamici dei sistemi lineari e non lineari. Conoscerà le principali tecniche di controllo dei sistemi non lineari per la risoluzione di diversi problemi quali la stabilizzazione, la regolazione ed il tracking.

Applicare conoscenza e comprensione:
Applicare le conoscenze acquisite per progettare e implementare controller efficaci per sistemi non lineari, 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]6

Obiettivi formativi

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]12

Obiettivi formativi

Obiettivi generali (Mod. I)
Il corso illustra le metodologie del controllo ottimo. Lo Studente sarà in grado di formulare e studiare problemi di ottimizzazione di diversa natura, ricercando soluzioni attraverso l’uso di condizioni necessarie e/o sufficienti di ottimalità, con particolare riferimento a problemi di controllo ottimo.
Obiettivi specifici
- Conoscenza e comprensione
Lo Studente apprenderà i metodi della teoria del controllo ottimo da applicare in ambiti diversi

- Applicare conoscenza e comprensione
Lo Studente deve essere in grado, dato un sistema di controllo, di proporre la migliore strategia di controllo ottimo, dipendentemente dal problema in esame.

- Capacità critiche e di giudizio
Lo Studente sarà in grado di analizzare un problema di controllo, modellarlo e proporre la migliore strategia nell’ambito del controllo ottimo, implementandola per valutarne i risultati

- Capacità comunicative
Le attività del corso consentiranno allo Studente di comunicare e condividere le principali problematiche in specifici campi di applicazione, evidenziando le scelte progettuali, i relativi punti di forza e punti deboli

- Capacità di apprendimento
Le modalità di svolgimento del corso mirano a potenziare le capacità critiche dello Studente, dall’analisi di un problema, allo studio della letteratura, alla fase progettuale e di implementazione

MODULE I [ING-INF/04] [ENG]6

Obiettivi formativi

Obiettivi generali (Mod. I)
Il corso illustra le metodologie del controllo ottimo. Lo Studente sarà in grado di formulare e studiare problemi di ottimizzazione di diversa natura, ricercando soluzioni attraverso l’uso di condizioni necessarie e/o sufficienti di ottimalità, con particolare riferimento a problemi di controllo ottimo.
Obiettivi specifici
- Conoscenza e comprensione
Lo Studente apprenderà i metodi della teoria del controllo ottimo da applicare in ambiti diversi

- Applicare conoscenza e comprensione
Lo Studente deve essere in grado, dato un sistema di controllo, di proporre la migliore strategia di controllo ottimo, dipendentemente dal problema in esame.

- Capacità critiche e di giudizio
Lo Studente sarà in grado di analizzare un problema di controllo, modellarlo e proporre la migliore strategia nell’ambito del controllo ottimo, implementandola per valutarne i risultati

- Capacità comunicative
Le attività del corso consentiranno allo Studente di comunicare e condividere le principali problematiche in specifici campi di applicazione, evidenziando le scelte progettuali, i relativi punti di forza e punti deboli

- Capacità di apprendimento
Le modalità di svolgimento del corso mirano a potenziare le capacità critiche dello Studente, dall’analisi di un problema, allo studio della letteratura, alla fase progettuale e di implementazione

10612312 | NONLINEAR SYSTEMS AND CONTROL [ING-INF/04] [ENG]12

Obiettivi formativi

Obiettivi generali
Il corso presenta i metodi di base per studiare le proprietà e progettare sistemi di controllo a partire da modelli non lineari del processo. 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 per l’analisi sistemi non lineari e del controllo, inclusi i concetti di stabilità e quelli che fanno uso della geometria differenziale.
Lo studente saprà distinguere i comportamenti dinamici dei sistemi lineari e non lineari. Conoscerà le principali tecniche di controllo dei sistemi non lineari per la risoluzione di diversi problemi quali la stabilizzazione, la regolazione ed il tracking.

Applicare conoscenza e comprensione:
Applicare le conoscenze acquisite per progettare e implementare controller efficaci per sistemi non lineari, 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]6

Obiettivi formativi

Mattia Mattioni

Obiettivi generali

Il corso presenta i metodi di base per l’analisi delle proprietà di stabilità dei sistemi lineari e per la progettazione di controllori stabilizzanti. 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 della stabilità non lineare e del loro impiego nella progettazione di controllori che le garantiscano.

Conoscerà principali strumenti matematici utilizzati nell'analisi e nella progettazione dei sistemi di controllo non lineare stabili (in senso ampio).

Saprà comprendere le proprietà di stabilità dei sistemi dinamici non lineari e il loro impatto sulla progettazione della legge di controllo.

Applicare conoscenza e comprensione:

Saprà applicare i concetti presentati per risolvere diversi problemi di controllo riconducibili alla stabilizzazione (e.g., stabilizzazione di punti di equilibrio, regolazione, asservimento di traiettorie) 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]12

Obiettivi formativi

Obiettivi generali (Mod. I)
Il corso illustra le metodologie del controllo ottimo. Lo Studente sarà in grado di formulare e studiare problemi di ottimizzazione di diversa natura, ricercando soluzioni attraverso l’uso di condizioni necessarie e/o sufficienti di ottimalità, con particolare riferimento a problemi di controllo ottimo.
Obiettivi specifici
- Conoscenza e comprensione
Lo Studente apprenderà i metodi della teoria del controllo ottimo da applicare in ambiti diversi

- Applicare conoscenza e comprensione
Lo Studente deve essere in grado, dato un sistema di controllo, di proporre la migliore strategia di controllo ottimo, dipendentemente dal problema in esame.

- Capacità critiche e di giudizio
Lo Studente sarà in grado di analizzare un problema di controllo, modellarlo e proporre la migliore strategia nell’ambito del controllo ottimo, implementandola per valutarne i risultati

- Capacità comunicative
Le attività del corso consentiranno allo Studente di comunicare e condividere le principali problematiche in specifici campi di applicazione, evidenziando le scelte progettuali, i relativi punti di forza e punti deboli

- Capacità di apprendimento
Le modalità di svolgimento del corso mirano a potenziare le capacità critiche dello Studente, dall’analisi di un problema, allo studio della letteratura, alla fase progettuale e di implementazione

MODULE II [ING-INF/04] [ENG]6

Obiettivi formativi

Obiettivi generali (Mod. II)

Il corso illustra le metodologie di base di stima e filtraggio. Lo studente sarà in grado di utilizzare le principali tecniche di stima e di formulare e studiare problemi di ottimizzazione di diversa natura.

Obiettivi specifici

- Conoscenza e comprensione
Lo Studente apprenderà i metodi della teoria della stima ottima da applicare in ambiti diversi

- Applicare conoscenza e comprensione
Lo Studente deve essere in grado, a partire dai dati disponibili, di elaborare algoritmi di stima di parametri caratteristici di un processo.

- Capacità critiche e di giudizio
Lo Studente sarà in grado di analizzare un problema di stima, modellarlo e proporre la migliore strategia di stima, implementandola per valutarne i risultati

- Capacità comunicative
Le attività del corso consentiranno allo Studente di comunicare e condividere le principali problematiche in specifici campi di applicazione, evidenziando le scelte progettuali, i relativi punti di forza e punti deboli

- Capacità di apprendimento
Le modalità di svolgimento del corso mirano a potenziare le capacità critiche dello Studente, dall’analisi di un problema, allo studio della letteratura, alla fase progettuale e di implementazione

A SCELTA DELLO STUDENTE [N/D] [ENG]6
A SCELTA DELLO STUDENTE [N/D] [ENG]6
AAF1041 | TIROCINIO [N/D] [ENG]3
AAF1025 | PROVA FINALE [N/D] [ENG]27