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	Luca De Cicco
	Associate Professor, PhD

Orario di ricevimento[edit]

Presso il laboratorio di controllo digitale al terzo piano del Dipartimento di Elettrotecnica ed Elettronica (DEE) il Lunedi' dalle 10:00 alle 11:50 o per appuntamento (via e-mail)

Fondamenti di Automatica I (6 CFU)[edit]

Ingegneria Elettronica A.A. 2008/2009

Programma preventivo del corso[edit]

• Concetti introduttivi: introduzione ai controlli automatici. Definizione di sistema, segnali, ingressi e uscite. Orientazione di un modello. Esempi. Variabili manipolabili (ingressi) e non manipolabili (disturbi). Gli obiettivi di un sistema di controllo. Il segnale di riferimento. Il segnale di errore. Il problema del controllo e della regolazione. Introduzione alle tecniche di controllo di base: il controllo in anello aperto e in anello chiuso. Esempi. I componenti fondamentali di un sistema di controllo in retroazione: filtro di ingresso, comparatore, controllore, attuatore, trasduttore e processo.

• Introduzione alla modellistica: Tassonomia dei modelli matematici. Sistemi statici e sistemi dinamici. La proprieta' di causalita'. Sistemi lineari e non-lineari. Sistemi tempo-varianti e tempo-invarianti. Modelli matematici di sistemi elementari: sistemi meccanici (quarter car), sistemi elettrici, sistemi idraulici, sistemi termici. Linearizzazione di un sistema non lineare attorno al punto di equilibrio. Sistemi lineari tempo invarianti (LTI): equazioni differenziali a coefficienti costanti. Evoluzione libera e evoluzione forzata. Problema delle condizioni iniziali.

• Trasformata di Laplace: I segnali canonici. La trasformata di Laplace e sue proprietà. L'integrale di convoluzione. Esempi di modelli di sistemi LTI nel campo della variabile complessa. Procedimenti di antitrasformazione. Applicazione della L-trasformata alla soluzione delle equazioni differenziali.

• Algebra degli schemi a blocchi: Interconnessioni notevoli: blocchi in cascata e in parallelo. Spostamento dei nodi sommatori. Spostamento di un punto di prelievo di segnale. Esempi.

• Analisi nel dominio della variabile complessa. Espressione canonica della risposta libera e ruolo delle condizioni iniziali. La risposta forzata e la funzione di trasferimento (f.d.t.): forme canoniche della f.d.t., poli e zeri, costanti di tempo. Legame tra la mappa dei poli e zeri e l'andamento della risposta all'impulso. Modi di evoluzione. Risposte ai segnali canonici (impulso, gradino e rampa) dei sistemi di primo e secondo ordine. Influenza di uno zero reale sulla risposta indiciale di un sistema del secondo ordine. Risposte dei sistemi di ordine superiore e criteri di dominanza. Specifiche nel dominio del tempo.

• Proprietà dei sistemi in retroazione. Sistemi in retroazione ed errori in regime permanente. Classificazione dei sistemi in base al tipo. Ruolo degli ingressi. Coefficienti di errore. Il trattamento dei disturbi nei sistemi in anello aperto ed in quelli in anello chiuso. Effetto dei disturbi in relazione al punto di ingresso nell'anello di controllo. Compensazione in feedforward. Attenuazione delle variazioni parametriche. Sensibilità alle variazioni dei parametri della f.d.t. nel ramo diretto ed a quelli della f.d.t. nel ramo dì retroazione. Regole per il calcolo della sensibilità.

• Stabilità. Definizioni e teoremi fondamentali sulla stabilità. Stabilità BIBO. Lemma e criterio di Routh. Casi particolari. Utilizzo del criterio di Routh.

• Luogo delle radici. Luogo delle radici complementare. Regole per il tracciamento del luogo. Taratura del luogo. Il luogo delle radici nei procedimenti di sintesi. Esempi.

Testi consigliati[edit]

• G. Marro, "Controlli Automatici", Zanichelli Editore, Quinta Edizione, 2004
• P. Bolzern, R. Scattolini, N. Schiavone, "Fondamenti di Controlli Automatici", McGraw Hill, Seconda Edizione, 2004
• G.F. Franklin, J. D. Powell, A. E. Naeini, "Controllo a retroazione di sistemi dinamici", Volume 1, ISBN 8879592955, Edizioni EdiSES, 2004

Modalita' di esame[edit]

• L'esame consta di norma in una prova scritta che, se ritenuto necessario dal docente, sara' integrata da una prova orale.

• Le prove di esame per anno accademico sono, come da regolamento, otto e saranno distribuite nel corso dell'anno accademico in accordo con i periodi assegnati nel calendario ufficiale del Politecnico. Le date effettive di ogni appello verranno tempestivamente comunicate su questo sito.

• Per l'accesso alla prova scritta, lo studente deve necessariamente prenotarsi su questo sito.

• I risultati degli esami saranno pubblicati qui sotto la voce "Fondamenti di Automatica I (Elettronica)"

Links, riferimenti bibliografici e approfondimenti[edit]

• Sul problema delle condizioni iniziali, le funzioni generalizzate e la trasformata di laplace (in inglese): K. Lundberg, D. Trumper, H.R. Miller, "Initial conditions, generalized functions, and the Laplace transform," in IEEE Control Systems Magazine 27, 22--35, 2007
• Sulla Storia del luogo delle radici (W.R. Evans, "Graphical Analysis of Control Systems", AIEE Transactions, Part II, 67: 547-551, 1948)
• Stabilita' dei sistemi lineari: Hurwitz, A. (1964). "‘On the conditions under which an equation has only roots with negative real parts". Selected Papers on Mathematical Trends in Control Theory.
• Trattazione generale del problema della stabilita' dei sistemi dinamici alla Lyapunov: M. Lyapunov, "Sur le probleme general de la stabilite du mouvement", 1892 (in francese)