Università degli Studi di Pisa
Specifica dell’insegnamento di CONTROLLI AUTOMATICI
a.a. 2002/03
DocenzaDipartimento di Sistemi Elettrici ed Automazione
Tel.: 050/565328
Fax: 050/565333
e-mail: caiti@dsea.unipi.it
WEB: http://www.dsea.unipi.it/Personnel/Professor/AndreaCaiti/index.htm
Dipartimento di Sistemi Elettrici ed Automazione
Telefono: 050 / 565315
Fax: 050 / 56533
e-mail: daniele.cecchi@dsea.unipi.it
La finalità dell'insegnamento è fornire sintetiche conoscenze di base sui problemi di controllo e regolazione di sistemi dinamici, che caratterizzano i sistemi di automazione industriale di tipo tempo-continuo.
Obiettivo specifico è far conoscere i relativi strumenti di modellazione e analisi, rendere lo studente capace di impostare e risolvere problemi di analisi e problemi elementari di sintesi, fornire elementi riguardanti la realizzazione tecnologica nel campo dell’automazione e gestione degli impianti industriali.
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Pre requisiti (in ingresso) |
Insegnamenti fornitori |
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Saper risolvere sistemi di equazioni differenziali ordinarie lineari; saper calcolare l’integrale di funzioni elementari |
Matematica |
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Conoscere l'algebra delle matrici, e saper trattare problemi algebrici in spazi vettoriali |
Metodi matematici e statistici |
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Conoscenze di base di fisica |
Fisica generale |
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Competenze minime (in uscita) |
Insegnamenti fruitori |
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Saper analizzare qualitativamente la risposta ad ingressi tipici di un sistema lineare |
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Saper determinare le proprietà di stabilità in ciclo chiuso di un sistema dall' analisi del suo comportamento in ciclo aperto |
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Conoscere le specifiche tipiche di un sistema di regolazione automatica in campo industriale (precisione, robustezza, sensitività), e saper analizzare le prestazioni di regolatori industriali standard (PID) in relazione alle specifiche |
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Conoscere la principale strumentazione di attuazione e misura necessaria alla implementazione di sistemi di automazione industriale |
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La metodologia didattica impiegata consiste in:
· lezioni ed esercitazioni in aula con uso di lavagna standard e lavagna luminosa;
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Argomento |
Lezioni A |
Esercit. B |
Lab. C |
Totale Ore di Carico Didattico = 3A+3B+C |
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Segnali e sistemi: segnali tipici nella regolazione automatica di impianti; sistemi dinamici e modelli differenziali; linearità; risposta libera e risposta forzata. |
4 |
4 |
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Analisi di sistemi dinamici lineari: Trasformata di Laplace, principali proprietà e suo uso nella soluzione di equazioni differenziali; funzione di trasferimento; risposta impulsiva; integrale di convoluzione; stabilità BIBO (ingresso limitato/uscita limitata); risposta in frequenza; tempo di salita, tempo di assestamento, banda passante. |
8 |
8 |
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48 |
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Comportamenti tipici di sistemi del primo e secondo ordine |
4 |
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12 |
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Sistemi di controllo e regolazione automatica: ad azione in avanti; in retroazione; sensibilità a variazioni parametriche e a disturbi; schemi a blocchi |
4 |
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12 |
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Sistemi di controllo in retroazione: precisione e stabilità, specifiche di progetto |
4 |
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12 |
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Regolatori industriali ed analisi di sistemi in retroazione: passaggio ciclo aperto ciclo chiuso, regolatori standard PID |
4 |
4 |
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24 |
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Componenti di un sistema di automazione industriale: sensori e misure; precisione, sensitività, accuratezza; potenziometri, tachimetri; sensori di temperaura; sensori di pressione e portata; sensori ad induzione magnetica; attuatori elettrici (motori brushless, passo-passo); PLC |
20 |
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60 |
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Introduzione al controllo digitale: strumenti di analisi, sintesi per discretizzazione, scelta del periodo di campionamento |
6 |
2 |
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Equazioni dinamiche nello spazio di stato: stato di un sistema dinamico; equazioni di stato, risposta impulsiva e funzione di trasferimento; stabilità; controllabilità; osservabilità; interconnessione di sistemi |
10 |
6 |
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48 |
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Totale |
64 |
24 |
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264 |
I testi base consigliati per il corso sono:
G. Marro: Controlli Automatici, Zanichelli, Bologna.
Videotapes Consorzio Nettuno, corsi di Fondamenti di Automatica
L'esame per il superamento del corso è orale; nel corso dell' anno verranno proposti test di apprendimento che, se superati positivamente, contribuiscono alla valutazione finale.