Mascolo2.jpg Saverio Mascolo
Professore Ordinario (Full Professor)

Programma di Fondamenti di Automatica (6 crediti)

Corso di laurea in Ingegneria Informatica A.A. 2012/13

L'obiettivo del corso è fornire gli strumenti per l'analisi e la progettazione di sistemi di controllo per sistemi dinamici controllati in retroazione.

  1. Generalità. Oggetto dei Controlli Automatici. Cenni storici. Sistemi di controllo in anello aperto e in anello chiuso. Elementi che costituiscono un sistema di controllo in retroazione. Esempi: controllo di velocità, di temperatura, di livello.
  2. Trasformata di Laplace. Antitrasformata di Laplace. Proprietà delle trasformate e antitrasformate"
  3. Modelli matematici. Descrizione del comportamento dinamico di un sistema lineare tempo-invariante. Modelli statici e dinamici. Il modello dell'equazione differenziale lineare a coefficienti costanti. La funzione di trasferimento. Determinazione della funzione di trasferimento di sistemi meccanici, elettrici, elettromeccanici, idraulici, termici. Reti correttrici: anticipatrice, ritardatrice, ritardo-anticipo, Op-amp. Sistemi non lineari. Linearizzazione intorno ad un punto di equilibrio.
  4. Algebra degli schemi a blocchi.
  5. Sistemi del primo e del secondo ordine: Risposte ai segnali canonici. Costanti di tempo, tempo d’assestamento, tempo di picco, sovraeleongazione percentuale. Modi di un sistema. Effetti di poli e zeri sulla risposta di un sistema.
  6. Controllo in retroazione. Vantaggi e svantaggi della retroazione. Reiezione dei disturbi. Insensibilità alle variazioni parametriche. Regolatori PID.
  7. Precisione a regime. Errori di posizione, velocità e accelerazione. Tipo di sistema.
  8. Stabilità. Definizione di stabilità nei sistemi lineari e tempoinvarianti. Stabilità BIBO. Stabilità e poli della funzione di trasferimento. Criterio di Routh.
  9. Luogo e contorno delle radici. Tecniche di tracciamento.
  10. Software commerciale per l’analisi di sistemi controllati in retroazione. Utilizzo delle Istruzioni: “impulse”, “step”, “linsim”, “bode”, “nyquist”, “margin”.

TESTI CONSIGLIATI

  • Gene F. Franklin, J. David Powell, Abbas Emami-Naeini, Feedback Control of Dynamic Systems, Addison-Wesley, 2002
  • Bolzern, Scattolini, Schiavoni, Fondamenti di Controlli Automatici, Mc Graw Hill