28015 - CONTROLLI AUTOMATICI T

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Fornire le nozioni fondamentali per l'analisi dei segnali e dei sistemi lineari a tempo continuo per lo studio dei sistemi di controllo in retroazione. La prima parte del corso è dedicata alla presentazione della trasformata di Laplace, dell'analisi armonica e dei criteri di stabilità. La seconda parte presenta in dettaglio le più importanti metodologie di sintesi dei regolatori a tempo continuo, sia per sistemi lineari che per sistemi non lineari con non linearità algebrica.

Programma/Contenuti

1. Segnali e sistemi. Riduzione degli schemi a blocchi. Controlli ad azione diretta e in retroazione. Modelli matematici di alcuni sistemi dinamici.

2. Analisi dei sistemi dinamici lineari. Equazioni differenziali lineari. La trasformata di Laplace e l'antitrasformata di Laplace per funzioni razionali. Risposte dei sistemi dinamici elementari del primo e del secondo ordine.

3. La funzione di risposta armonica. Diagrammi di Bode. La formula di Bode. Diagrammi polari. Diagrammi di Nichols.

4. Definizioni e teoremi relativi alla stabilità. Il criterio di Routh. Proprietà generali dei sistemi in retroazione. Errori a regime e tipo di distema. Il criterio di Nyquist. Margini di ampiezza e di fase. Sistemi con ritardi finiti. Luoghi a M costante e a N costante. Pulsazione di risonanza, picco di risonanza e banda passante.

5. Il metodo del luogo delle radici. Definizione del luogo delle radici. Proprietà del luogo delle radici. Alcuni esempi di luoghi delle radici. Il contorno delle radici.

6. Le reti correttrici e i regolatori standard. Dati di specifica e loro compatibilità. Le principali reti correttrici a resistenze e capacità. La compensazione mediante reti ritardatrici e mediante reti anticipatrici. La compensazione mediante reti a ritardo e anticipo e reti a T. I regolatori standard. Funzioni di sensibilità sui diagrammi di Bode.

7. Lo sviluppo in serie di Fourier. Sistemi in retroazione non lineari. Stati di equilibrio e stabilità. Il metodo della funzione descrittiva. Analisi dei sistemi a relè. Il criterio del cerchio.

Testi/Bibliografia

G. Marro, Controlli automatici - 5a edizione, Zanichelli, Bologna, 2004.

G.F. Franklin, J.D. Powell. A. Emami-Naeini,  Controllo a retroazione di sistemi dinamici, Vol. I - EdiSES s.r.l., Napoli, 2004.

R.C. Dorf, R.H. Bishop, Controlli Automatici - 1a edizione, Pearson Italia, Milano, 2010

R. Zanasi, Esercizi di Controlli Automatici - 2a edizione, Progetto Leonardo, Bologna, 2011

Metodi didattici

Lezioni ed esercitazioni. Utilizzo del software TFI.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Prova scritta ed orale.

Strumenti a supporto della didattica

 Personal Computer.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Umberto Soverini