Fondamenti di Automatica

 

Informazioni da fornire per ogni singolo insegnamento

Denominazione dell’insegnamento: Fondamenti di Automatica                            

Corso di Laurea:                                Ingegneria Elettronica e Informatica

SSD:  ING/INF-04                                                                   Numero C.F.U.:   9               

Titolari:  De Maria Giuseppe                             

 

 

Obiettivi del corso

 

L'insegnamento di Fondamenti di Automatica è impartito al terzo anno del corso di studi in Ingegneria Elettronica e Informatica ed è rivolto agli allievi che seguono il percorso "Elettronica" e consente all'allievo di acquisire 9 CFU. L'insegnamento ha l'obiettivo di fornire all'allievo i concetti di base della Analisi dei Sistemi e dei Controlli Automatici.

 

 

 

Programma del corso

 Il programma dell'insegnamento si articola sui seguenti argomenti:
- Modelli matematici di sistemi dinamici a tempo continuo: principio di Hamilton ed equazioni di Eulero-Lagrange; grado di libertà e stato di un sistema dinamico; realizzazioni ingresso-stato-uscita; linearizzazione; sistemi lineari, tempo invarianti (LTI) a tempo continuo.
- Modelli matematici di sistemi dinamici a tempo discreto: realizzazioni ingresso-stato-uscita di sistemi lineari tempo invarianti a tempo discreto.
- Rappresentazioni di sistemi LTI a tempo continuo e a tempo discreto nel dominio della variabile complessa: matrice di trasferimento.
- Modi di evoluzione di sistemi dinamici LTI a tempo continuo e a tempo discreto: parametri caratteristici dei modi di evoluzione.
- Analisi dei sistemi dinamici LTI nel dominio della frequenza: rappresentazioni secondo Bode e Nichols.
- Stabilità del punto di equilibrio e del movimento: criterio di stabilità di Lyapunov.
- Proprietà strutturali dei sistemi dinamici LTI:  stabilità interna ed esterna (BIBO); raggiungibilità e controllabilità; osservabilità e rilevabilità.
- Interconnessione di sistemi dinamici LTI ad un ingresso ed una uscita (SISO): connessione serie, parallela, in retroazione.
- Analisi dei sistemi dinamici LTI SISO in connessione in retroazione nel dominio della variabile complessa: il luogo delle radici.
- Analisi dei sistemi dinamici LTI SISO in connessione in retroazione nel dominio della frequenza: il criterio di Nyquist.
- Introduzione ai sistemi di controllo: controllo a ciclo aperto e a ciclo chiuso.
- Specifiche per i sistemi di controllo a ciclo chiuso: astatismo e tipo di sistema, precisione statica; caratterizzazione della fedeltà di risposta in termini di prontezza e precisione dinamica.
- Progetto dei sistemi di controllo a ciclo chiuso: regolatori PID.
- Progetto dei sistemi di controllo a ciclo chiuso mediante reti corretrici con l'uso dell'abaco di Nichols.

Curricula scientifici dei docenti

Sono resi disponibili a cura del docente: Giuseppe De Maria

 

Competenze attese in ingresso e/o Propedeuticità

 All'allievo sono richieste le competenze degli insegnamenti di: Analisi matematica 1 e 2, Fisica 1, Geometria e Algebra e Fondamenti di Informatica.
L'allievo deve al termine del corso possedere competenze sull'Analisi dei Sistemi: modellistica di sistemi meccanici ed elettrici, analisi nel dominio del tempo e della frequenza. Di Controlli Automatici: proprietà di sistemi di controllo a ciclo chiuso, assegnamento di specifiche per i sistemi di controllo a ciclo chiuso, sistemi di regolazione e di asservimento

 

Risultati d’apprendimento attesi

L'allievo deve essere in grado di determinare modelli matematici di sistemi meccanici e elettrici, analizzare la risposta dei sistemi dinamici nel dominio del tempo e della frequenza. Progettare semplici sistemi di asservimento e di regolazione.

Anno del corso di studio in cui è inserito

 terzo

Testi di riferimento

P. Bolzern, R. Scattolini, N. Schiavoni "Fondamenti di Controlli Automatici". McGraw-Hill
E. Fornasini, G. Marchesini "Appunti di Teoria dei Sistemi". Edizioni Libreria Progetto, Padova
S. Rinaldi, C. Piccardi "I Sistemi Lineari, teoria, modelli, applicazioni". CittàStudiEdizioni

Materiale didattico aggiuntivo

Sono resi disponibili a cura del docente: Giuseppe De Maria

 

Modalità di erogazione

Tradizionale.

Sede

Via Michelangelo - Via Roma 29 Aversa.

Organizzazione della didattica

 Lezioni frontali e esercitazioni al calcolatore con l'ausilio di MATLAB/SIMULINK

Modalità di frequenza

Obbligatoria

Metodi di valutazione

Prova scritta con l'ausilio del calcolatore e prova orale

Dati statistici delle votazioni conseguite dagli studenti

Sono resi disponibili a cura del docente: Giuseppe De Maria

 

Calendario delle attività didattiche

Dal 14 settembre al 21 dicembre 2013, sito http://www.diii.unina2.it/it/didattica/calendario.html

Eventuali attività di supporto alla didattica

Dimostrazioni su sistemi di controllo reali nel laboratorio di Automatica

Orari di ricevimento studenti

Sono resi disponibili a cura del docente: Giuseppe De Maria

 

Calendario delle prove di esame

Disponibile sul sito esami.ceda.unina2.it e sul sito del docente: Giuseppe De Maria