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CONTROLLI AUTOMATICI

a.a. 2018-2019

Laurea Triennale in Ingegneria Meccatronica

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tl_files/utenti/lucaschenato/Figure/square.png Docente

Prof. Luca Schenato
Telefono: 049 827 7925
E-mail:  ( NO luca.schenato@dei.unipd.it !!!!)
Webpage: http://automatica.dei.unipd.it/people/schenato.html
Orari ricevimento: su appuntamento email o telefonico

 

tl_files/utenti/lucaschenato/Figure/square.png Descrizione
  • Modeliizzazione matematica di sistemi dinamici
  • Definizioni e classi di modelli matematici dinamici e linearizzazione
  • Segnali notevoli, convoluzione, trasformata ed antitrasformata di Laplace 
  • Sistemi dinamici lineari tempo invarianti (LTI): rappresentazioni, risposta libera e forzata
  • Stabilita' BIBO, criteri di Cartesio e Routh
  • Transitorio e regime stazionario per ingressi a gradino, impulso e sinusoidali
  • LTI notevoli: sistemi del I e del II ordine
  • Sistemi in retroazione: luogo delle radici, diagramma e criterio di Nyquist
  • Progettazione in frequenza: PID, progettazione per sistemi stabili, progettazione per sistemi instabili

 

tl_files/utenti/lucaschenato/Figure/square.png Lezioni

Ogni lezione contiene il riferimento agli argomenti trattati usando gli acronimi in "MATERIALE"

Settimana

LUNEDI'

(11:00-13:00 aula N2)

MARTEDI'

 (11:00-13:00 aula N2)

 MERCOLEDI (9-11) Aula Magna

GIOVEDI'

(11:00-13:00 aula Aula Magna e poi N2)

VENERDI

(9:00-11:00 e 13:00-15:00 aula Aula B2)

1 (25-28/2)

 [1] Introduzione al corso. Esempi: Carrello su carrello (pag 66 Ogata), Carrelli incernierati con molle (pag. 68 Ogata)
 [2] Esempi: dinamica code (AstromMurray pag.55-56), controllo di crociera AstromMurray pag 65-69), modello sospenzione auto (Ogata pag. 87)
  

[3] SIMULINK: modellizzazione sistemi dinamici (sitema I ordine)

  

2 (4-8/3)

 NO LEZIONE (Lezione Elettronica Analogica)
 NO LEZIONE (Lezione Ling Prog.)
  

NO LEZIONE (Lezione Elettronica Analogica)

  

3 (11-14/3)

 [4] Sistemi elettrici e circuiti con amplificatori operatazionali (Ogata pag.72-74 e 78-80 e 92)

[5] Modello del Motore Elettrico (Cetinkunt pag. 430-438, Guida con modello motore DC)

 [6] SIMULINK: modellizzazione motore DC (14:00-16:00 B5)
 [7] Richiami di Segnali e Sistemi: trasformata Laplace, Funzioni di trasferimento, Stabilita'. Definizioni di metriche di prestazione: tempo salita, tempo assestamento, latenza, errore a regime, sovraelongazione. (Ogata pag 169-170 oppure Bisiacco Valcher pag. 143-146)
  

4 (18-21/3)

 [8] Transitori per sistemi del 1 e 2 ordine. Formule esplicite per metriche di prestazione (Ogata pag. 159-174 oppure Bisiacco-Valcher pag.143-164)
 [9] Tempo di assestamento, di salita, tempo di picco e sovraelongazione per sistema del 2 ordine (Ogata e Bisiacco-Valcher come nella lezione precedente)
 [10] Benefici e limiti del controllo in retroazione: esempio con controllo integrale (PDF Benefici del controllo) (9:30-11:00 AuM) [11] Analisi in frequenza: rappresentazioni di Evans e di Bode. (Ogata Capitolo 7 pag. 398-415 oppure Bisiacco-Valcher  capitolo 5 pag.105-134)
  

5 (25-28/3)

 [12] Digrammi di Bode: costante, polo/zero nell'origine, zeri/poli reali, zeri/immaginari (Ogata e Bisiacco-Valcher come nella lezione precedente) [13] Digrammi di Bode per f.t generiche: diagrammi asintotici. Esempi (Ogata pag. 423-425, Bisiacco-Valcher 129-131 e 134-135)
[14] MATLAB: Esempi di Diagrammi di Bode(14:00-16:00 B5)

[15] Regime stazionario per sistemi BIBO ad ingressi sinuisoidali. Digrammi di Nyquist ed esempi (Ogata pag. 427-445, Bisiacco-Valcher, cap. 5)

  

6 (1-4/4)

 [16] Esempi di diagrammi di Nyquist. Funzioni di traferimento per sistemi in retroazione. (BisiaccoValcher pag. 177-190, Ogata pag 462-477)
[17] Margine di fase, margine di vettore, frequenza di attraversamento, banda. (BisiaccoValcher pag. 245-257, Ogata pag 462-477) [18] Tracciamento diagramma di Bode di f.t. in catena chiusa da diagramma di Nyquist di f.t. in catena aperta. (BisiaccoValcher pag. 245-257, Ogata pag 462-477) (9:30-11:00 AuM) [19] Frequenza di attraversamento e margine di fase per sistema II ordine ideale (BisiaccoValcher pag. 245-257, Ogata pag 462-477). MATLAB: Confronto f.t. in catena aperta e chiusa con sistema del II ordine ideale
  

7 (8-11/4)

 NO LEZIONE (Lezione Elettronica Analogica) NO LEZIONE (Lezione Ling Prog.)   [20] Considerazioni su margine di fase, margine di guadagno e margine di vettore. Criterio di Nyquist ristretto con esempi. (Bisiacco Valcher pag. 181-185, Ogata 445-451)
  

8 (15-18/4)

  NO LEZIONE  NO LEZIONE   NO LEZIONE

9 (22-25/4)

 NO LEZIONE NO LEZIONE NO LEZIONE

10 (29/3-2/5)

 [21] Criterio di Nyquist generale. Esempi.
 [22]Ulteriori esempi su criterio Nyquist con asintoti. Introduzione alla sintesi in frequenza.
   [23] Limiti del margine di fase per caratterizzare stabilita'. Controllori PID: struttura, vantaggi e svangatti di ogni azione. (note PDF del docente)

[24] Progettazione PID: da specifiche nel tempo a specifiche nella frequenza. Scelta delle azioni I o P o PI o PD o PID.

[25] Progettazione dei guadagni controllore I, P, PI, PD. note PDF del docente)

11 (6-9/5)

 [26] Progettazione dei guadagni per un PID: esempi (esercizi da vecchi esami)
 [27] Luogo delle radici: motivazioni e definizioni. Regole di tracciamento: asse reale. (Capitolo 6 Ogata, Capitolo 8 Bisiacco Valcher)
   NO LEZIONE  

12 (13-16/5)

 [28] Tracciamento luogo delle radici: asintoti e punti multipli.(Capitolo 6 Ogata, Capitolo 8 Bisiacco Valcher) [29] MATLAB/SIMULINK: luogo delle radici e SISO tool
   [30] Tracciamento luogo delle radici negativo: regole ed esempi

13 (20-23/5)

 [31] Controllo per sistemi instabili tramite luogo delle radici. Applicazioni luogo radici: poli alta frequenza, zeri negativi (fase non minima), controllo sistemi instabili
 [32] Elementi non ideali: ritardo, campionatore, saturazione, controllo anti-windup
   [33] Discretizzazione: Eulero in avanti e all'indietro, Tustin. Stabilita'.
  
14 (27-30/5) [34] PID tempo discreto [35] preparazione esame I [36] preparazione esame II
15 (3-6/6) NO LEZIONE NO LEZIONE NO LEZIONE
16 (10-13/6)
   

 

tl_files/utenti/lucaschenato/Figure/square.png Materiale

Testi di Riferimento:

  1. [BV] Mauro Bisiacco, Maria Elena Valcher, Controlli Automatici, Edizioni Libreria Progetto, Padova 2008
  2. Katsuhiko Ogata, Modern Control Engineering, Prentice Hall, Fifth Edition, 2010. Disponibile on-line.

Testi per consultazione:

  1. [AM] Karl Astrom, Richard Murray, Feedback Systems: An Introduction for Scientists and Engineers, Princeton University Press, 2008, Disponibile online: http://www.cds.caltech.edu/ ∼murray/amwiki
  2. [FPE] G.F. Franklin, J.D. Powell, Emami-Naeini, Controllo a retroazione di sistemi dinamici vol. I e vol. II, Edises, 2004

 

tl_files/utenti/lucaschenato/Figure/square.png Esercitazioni
  1. TBD