Programma di Fondamenti di Automatica (6 crediti)
Corso di laurea in Ingegneria Informatica A.A. 2019/20
L'obiettivo del corso è fornire gli strumenti per l'analisi e la progettazione di sistemi di controllo per sistemi dinamici controllati in retroazione.
- 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.
- Trasformata di Laplace. Antitrasformata di Laplace. Proprietà delle trasformate e antitrasformate"
- 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.
- Algebra degli schemi a blocchi.
- 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.
- Controllo in retroazione. Vantaggi e svantaggi della retroazione. Reiezione dei disturbi. Insensibilità alle variazioni parametriche. Regolatori PID.
- Precisione a regime. Errori di posizione, velocità e accelerazione. Tipo di sistema.
- Stabilità. Definizione di stabilità nei sistemi lineari e tempoinvarianti. Stabilità BIBO. Stabilità e poli della funzione di trasferimento. Criterio di Routh.
- Luogo e contorno delle radici. Tecniche di tracciamento.
- 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
