Programma FdAele

Concetti fondamentali

Utilità dei controlli automatici. Controllo in avanti e in controreazione. Schemi a blocchi strutturali. Modelli matematici di sistemi dinamici. Classificazione dei sistemi (linearità, stazionarietà, ecc.). Il concetto di stato.

Analisi dei sistemi lineari e stazionari

Trasformate di Laplace e loro proprietà; antitrasformazione di funzioni razionali. Descrizione ingresso-uscita di un sistema dinamico, Funzione di Trasferimento. Integrale di convoluzione. Risposte a segnali canonici. Suddivisione della risposta in risposta libera e forzata, risposta transitoria e permanente. Modi propri di evoluzione. Stabilità BIBO dei sistemi. Criterio di stabilità di Routh. Schemi a blocchi funzionali e loro manipolazione.

Risposta armonica

Definizione. Legami con le risposte canoniche. Rappresentazioni grafiche (Diagrammi di Nyquist, Bode, Nichols).

Analisi dei sistemi a controreazione

Derivazione della risposta a ciclo chiuso da quella a ciclo aperto. Criteri di stabilità di Nyquist e Bode. Margini di guadagno e fase. Comportamento a regime: classificazione in tipi, coefficienti generalizzati di errore. Sensibilità alle variazioni parametriche.

Sintesi dei sistemi di controllo

Il problema delle specifiche. Legami globali. Specifiche tipiche ad anello chiuso ed aperto. Regolatori standard. Reti di correzione e loro impiego. Sintesi per tentativi.

Sistemi di controllo a segnali campionati

Struttura del controllore digitale. Campionamento e ricostruzione. Trasformata zeta. Discretizzazione di un controllore continuo.

 

Esercitazioni in aula

Modellistica di semplici sistemi, calcolo di semplici trasformate. Criterio di Routh. Tracciamento manuale di diagrammi di risposta armonica. Sintesi di controllori nel dominio della frequenza. Casi di studio: controllo della velocità di un motore in c.c., controllo della posizione di un asse.Utilizzo del Matlab per la simulazione dei sistemi lineari per il tracciamento delle risposte armoniche e la sintesi dei regolatori.