Fondamenti
di Automatica (5 CFU)
Corso
di Studi in Ingegneria delle Telecomunicazioni
Marcello Farina
Dipartimento di Elettronica e Informazione
Tel. 02 2399 3599
Ricevimento su richiesta: contattatemi via e-mail
e-mail: marcello.farina@polimi.it
web site: https://farina.faculty.polimi.it/
OBIETTIVI:
o presentare
concetti e metodologie di base della Teoria del Controllo.
o fornire agli
studenti gli strumenti per affrontare sistematicamente problemi di analisi e
sintesi di semplici sistemi di controllo basati su modelli matematici.
PROGRAMMA DEL CORSO:
Introduzione,
definizioni e terminologia di base.
o Problemi di
controllo in Ingegneria delle Telecomunicazioni.
o Sistemi
dinamici, problemi di controllo e specifiche di controllo. Controllo in anello
aperto e in anello chiuso. Procedimento generale di sintesi dei controllori.
Sistemi dinamici e
modelli.
o Definizione
di sistema dinamico, variabili di stato, di ingresso e uscita.
o Modelli
matematici di sistemi dinamici.
o Equilibrio e
stabilità.
o Sistemi
lineari. Risposte di sistemi lineari e stabilità.
o Sistemi non
lineari, linearizzazione attorno ad un equilibrio e stabilità gli equilibri.
Funzioni di
trasferimento.
o Trasformata
di Laplace.
o Funzioni di
trasferimento. Poli, zeri, guadagno. Stabilità.
Schemi a blocchi e
sistemi interconnessi.
o Schemi di
interconnessione in serie, in parallelo e in retroazione.
o Stabilità di
sistemi interconnessi.
Risposte temporali.
o Risposte
allo scalino di sistemi del I e II ordine
o Risposta ad
un segnale sinusoidale e risposta in frequenza.
o Diagrammi
cartesiani e di Bode.
Analisi di sistemi
di controllo.
o Analisi di
stabilità (criteri di Nyquist e di Bode).
o Prestazioni
statiche: errore a transitorio esaurito.
o Prestazioni
dinamiche: funzioni di sensitività, approssimazioni del I e II ordine delle
funzioni di sensitività, banda passante e reiezione di disturbi. Cenni a
prestazioni in condizioni perturbate e effetto di ritardi di tempo.
Progetto di sistemi
di controllo.
o Specifiche e
requisiti.
o Semplici
esempi di progetto del controllore. Regolatori PID.
LIBRI CONSIGLIATI:
o Fondamenti di Controlli Automatici. P.
Bolzern, R. Scattolini e N. Schiavoni. Mc Graw-Hill
Approfondimenti:
o Controlli Automatici. N. Nise, a cura di P. Pugliese.
Città Studi Edizioni.
o Sistemi dinamici: modellistica, analisi e controllo.
L.
Benvenuti, A. De Santis, L. Farina. Mc Graw-Hill
o Teoria dei sistemi. S. Rinaldi. CLUP.
Eserciziari e
applicazioni:
o Elementi di Automatica: Esercizi. P. Bolzern
e N. Schiavoni. Masson
o Esercizi di Controlli Automatici. G.
Guardabassi e P. Rocco. Pitagora.
o Laboratorio di Automatica. A. Leva. Pitagora.
o Esercizi di Fondamenti di Automatica. A Leva, M.
Maggio. Società Editrice Esculapio.
Strumenti
divulgativi multimediali:
o App Automation Story
(http://www.automationstory.com/), e-book
disponibile gratuitamente su App Store e Google Play.
o Video clip Automation (circa 3 minuti), vincitore del
concorso IEEE CSS Video Clip Contest 2014, realizzato da un gruppo di
dottorandi della Sezione di Automatica del DEIB.
Dispense
MATERIALE DIDATTICO:
o Test di autovalutazione su
argomenti preliminari (algebra delle matrici, numeri complessi, nozioni di base
di meccanica ed equazioni differenziali).
o Articoli di
interesse su Automatica
nelle Telecomunicazioni e Telecomunicazioni in Automatica (.zip).
o Slide:
o Tavola delle
trasformate di Laplace per segnali canonici (.pdf).
TEMI D’ESAME:
o Temi d’esame degli Anni Accademici < 2011/2012
(link al sito del corso)
o ANNO
ACCADEMICO 2011/2012
o ANNO
ACCADEMICO 2012/2013
o ANNO
ACCADEMICO 2013/2014
o Appello del
02/09/2014: Tema d’Esame
o Appello del
16/09/2014: Tema d’Esame
o Appello del
03/02/2015: Tema
d’Esame
o Appello del
17/02/2015: Tema
d’Esame
o ANNO
ACCADEMICO 2014/2015
o II Compitino
(08/07/2015): Tema d’Esame
o Appello del
08/07/2015: Tema d’Esame
o Appello del
27/07/2015: Tema d’Esame
o Appello del
11/09/2015: Tema d’Esame
o Appello del
29/09/2015: Tema d’Esame