Docente/i: Giancarlo Ferrari Trecate  

Denominazione del corso: Fondamenti di automatica
Codice del corso: 062039
Corso di laurea: Ingegneria Biomedica, Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni, Ingegneria Elettrica
Settore scientifico disciplinare: ING-INF/04
Crediti formativi: CFU 9
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Obiettivo del corso è rendere lo studente in grado di progettare semplici sistemi di controllo sulla base di una lista di specifiche non dissimile da quella propria dei casi reali. A lezione verranno forniti gli strumenti metodologici, mentre in laboratorio si farà pratica di progettazione a calcolatore con l'ausilio di MATLAB e Simulink, strumenti software comunemente utilizzati nelle aziende che operano nel settore dell'automatica.

Programma del corso

Prima parte:
Introduzione ai problemi di controllo. Ruolo della modellistica matematica. Esempi di modelizzazione di sistemi fisici. Definizione di sistema dinamico. Classificazione dei sistemi dinamici e loro rappresentazione mediante variabili di stato. Movimenti di equilibrio. Stabilità. Sistemi LTI. Criterio di Routh-Hurwitz. Funzione di trasferimento. Schemi a blocchi. Risposte allo scalino. Risposta in frequenza. Diagrammi di Bode e di Nyquist.

Seconda parte:
Sistemi di controllo in retroazione. Requisiti. Criteri di Nyquist e Bode per la stabilità in anello chiuso. Prestazioni statiche e dinamiche. Analisi del comportamento in condizioni perturbate. Funzioni di sensitività. Robustezza. Sintesi in frequenza. Principali reti stabilizzatrici. Luogo delle radici. Regolatori PID. Metodo dell'assegnamento degli autovalori.

Prerequisiti

Numeri complessi, elementi di geometria analitica, trigonometria e analisi, fondamenti di elettrotecnica e fisica (meccanica, termodinamica ed elettromagnetismo).

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 40
Esercitazioni (ore/anno in aula): 39
Laboratori (ore/anno in aula): 24
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

P. Bolzern, R. Scattolini, N. Schiavoni. Fondamenti di controlli automatici. McGraw-Hill, 2004. Seconda edizione.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova scritta in cui vengono valutate sia la conoscenza dei fondamenti teorici, sia la capacità di risolvere esercizi, sia la capacità di utilizzare strumenti di simulazione. Durante il corso verranno svolte due prove in itinere (scritte), che, se sostenute entrambe con esito favorevole, sostituiscono la prova scritta dell'esame.