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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2018/2019
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 085849 - FONDAMENTI DI AUTOMATICA (PER ING. BIOMEDICA)
Docente Bittanti Sergio
Cfu 7.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (363) INGEGNERIA BIOMEDICA*AE085849 - FONDAMENTI DI AUTOMATICA (PER ING. BIOMEDICA)

Obiettivi dell'insegnamento

Lo scopo del corso è introdurre i concetti e i metodi fondamentali dell’automatica, fornendo le basi per la modellistica dei sistemi dinamici al fine di affrontare il problema del loro controllo automatico.


Risultati di apprendimento attesi

Al termine del corso, ci si aspetta che lo studente:

  • abbia conoscenza delle definizioni di sistema dinamico a tempo continuo/discreto e degli elementi che lo compongono,
  • sia in grado di rappresentare matematicamente un sistema dinamico e sappia analizzarne le principali proprietà strutturali
  • sappia costruire un sistema dinamico come modello di semplici problemi reali;
  • sia capace di affrontare la fase di sintesi di un sistema di controllo in modo che esso soddisfi precise specifiche statiche e dinamiche, proponendo un opportuno regolatore attraverso semplici tecniche di progetto.

Argomenti trattati

Il programma di lezioni ed esercitazioni è il seguente.   

  • I concetti di segnale e sistema.
  • Segnali e sistemi a tempo continuo: il concetto di stato, sistemi lineari, formula di Lagrange, equilibri, stabilità, sistemi non lineari, linearizzazione.
  • Trasformata di Laplace, anti-trasformazione di Heaviside.
  • Funzione di trasferimento.
  • Algebra degli schemi a blocchi.
  • Risposta ad ingressi standard (scalino, rampa, etc.).
  • Regime periodico e risposta in frequenza, diagrammi della risposta in frequenza.
  • Segnali e sistemi a tempo discreto: campionamento, trasformata Zeta, equazioni alle differenze, sistemi a tempo discreto del primo e secondo ordine, stabilità.
  • Elementi di teoria del controllo: criterio di Nyquist e di Bode, impostazione della sintesi con il metodo loop-shaping, regolatori PID.

Prerequisiti

Sono necessarie conoscenze elementari di analisi matematica e geometria, con particolare riferimento ad operazioni sui numeri complessi, calcolo differenziale e integrale, equazioni differenziali lineari e algebra lineare.


Modalità di valutazione

L’esame può essere superato presentandosi a uno degli appelli ufficiali e sostenendo una prova scritta della durata di 120 minuti con esercizi e domande di teoria sull’intero programma d’esame. Nella composizione del voto, si terrà conto anche dell’ordine e della chiarezza di esposizione.

Lo studente dovrà, in sede di esame:

  • dimostrare di conoscere le principali definizioni e concetti inerenti ai sistemi dinamici e i fondamentali enunciati della teoria
  • sapere utilizzare i principali risultati analitici per verificare le proprietà strutturali di un sistema dinamico, in particolare la stabilità delle soluzioni di equilibrio
  • saper discutere la stabilità degli equilibri al variare di uno o più parametri
  • riuscire a tracciare qualitativamente i grafici delle orbite nello spazio degli stati e delle curve soluzione rispetto al tempo
  • essere in grado di analizzare sistemi di controllo (lineari e a tempo continuo) in anello chiuso nel dominio della frequenza, stimandone caratteristiche statiche (errore a transitorio esaurito, attenuazione dei disturbi…) e dinamiche (tempo di risposta e di assestamento, sovra-elongazioni…)
  • saper affrontare la fase di sintesi di un sistema di controllo in modo che esso soddisfi precise specifiche statiche e dinamiche, proponendo un opportuno regolatore

Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaSimone Formentin, Lucidi delle lezioni
Risorsa bibliografica obbligatoriaSergio Bittanti, Introduzione all'Automatica
Risorsa bibliografica facoltativaAlessandro V. Papadopoulos, Maria Prandini, Fondamenti di Automatica - Esercizi, Editore: Pearson
Note:

Disponibile da febbraio 2016.


Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
42:00
63:00
Esercitazione
28:00
42:00
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 70:00 105:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
20/09/2020