Docente/i: Antonella Ferrara  

Denominazione del corso: Controllo di processi e di sistemi robotici()
Codice del corso: 503151
Corso di laurea: Ingegneria Informatica, Ingegneria Elettrica
Sede: Pavia
Settore scientifico disciplinare: ING-INF/04
L'insegnamento è caratterizzante per: Ingegneria Informatica
L'insegnamento è affine per: Ingegneria Informatica
Crediti formativi: CFU 12
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Nel corso vengono descritti e analizzati gli schemi di controllo piu' utilizzati a livello industriale. Vengono inoltre fornite le nozioni di base per la progettazioni di sistemi di controllo digitale e gli strumenti metodologici di base per la modellizzazione e il controllo dei robot industriali.

Programma del corso

Schemi di controllo industriale:
Controllo in cascata, controllo in anello aperto, precompensatori del segnale di riferimento, compensazione dei disturbi misurabili, controllo a due gradi di liberta'. Predittori di Smith, proprieta' e applicazioni. Disaccoppiamento in frequenza. Controllo di sistemi instabili. Schemi di controllo basati sul disaccoppiamento per sistemi MIMO. Controllo decentralizzato di sistemi MIMO, matrice dei guadagni relativi.

Regolatori PID:
Caratteristiche e proprieta'. Regole di taratura empirica. Realizzazione industriale. Schemi di anti wind-up.

Controllo digitale:
Sistemi a tempo discreto. Movimenti di equilibrio. Stabilita' dell'equilibrio e del movimento nei sistemi a tempo discreto. Stabilita' dei sistemi lineari e stazionari a tempo discreto. Criterio di Jury. Schemi di controllo digitale, campionatori e mantenitori. Problema del campionamento. Scelta del periodo di campionamento. Discretizzazione di regolatori a tempo continuo. Metodi di Eulero e di Tustin.

Modellizzazione di sistemi robotici:
Struttura dei manipolatori robotici. Classificazione. Spazio dei giunti e spazio operativo. Cinematica diretta. Problema cinematico inverso. Cinematica differenziale. Angoli di Eulero. Relazione tra Jacobiano geometrico e Jacobiano analitico. Modellizzazione dinamica.

Controllo di sistemi robotici:
Controllo del moto: controllo nello spazio dei giunti (decentralizzato e centralizzato); controllo nello spazio operativo (controllo a dinamica inversa). Controllo dell'interazione: controllo di forza; controllo ibrido forza/posizione.

Prerequisiti

Conoscenze acquisite in precedenti corsi di Controlli Automatici e Metodi Matematici per l'Ingegneria.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 92
Esercitazioni (ore/anno in aula): 0
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

P. Bolzern, R. Scattolini, N. Schiavoni. Fondamenti di Controlli Automatici. McGraw Hill, Milano.

B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo. Robotica. Modellistica, pianificazione e controllo. McGraw-Hill, Milano.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Prova scritta.