Laurea a distanza in Ingegneria Logistica e della Produzione

  Fondamenti di Automatica Informazioni Generali | Dove Iscriversi | Piano degli Studi

Prof. Claudio Bonivento
(Professore Ordinario all'Università di Bologna)
Prof. Alberto Tonielli
(Professore Straordinario all'Università di Bologna)
Prof. Lorenzo Sciavicco
(Professore Ordinario all'Università di Roma III)

40 ore di videolezioni trasmesse in televisione

Scopi

Fornire le nozioni di base dei controlli automatici che caratterizzano i sistemi di automazione industriale di tipo tempo-continuo, tempo discreto e logico. Fornire alcuni elementi riguardanti la loro realizzazione tecnologica, anche attraverso la proposta di esempi significativi.

Contenuti

Sistemi dinamici: modelli orientati al controllo, loro proprietà e analisi delle risposte a segnali tipici;
Sistemi di controllo: ad azione in avanti; in retroazione, sensibilità a variazioni parametriche e ai disturbi, schemi a blocchi;
Sistemi di controllo in retroazione: precisione e stabilità;
Sintesi di regolatori: specifiche, reti correttrici, regolatori standard PID;
Controllo di grandezze meccaniche: regolatori di velocità e di posizione;
Introduzione al controllo digitale: sintesi per discretizzazione e di tipo diretto;
Componenti di sistemi di acquisizione ed attuazione;
Sensori di grandezze meccaniche;
Dispositivi per l'elaborazione del segnale;
Attuatori elettrici.

Testi

G.MARRO, Controlli Automatici, Zanichelli, Bologna, 1997

C.BONIVENTO, C.MELCHIORRI, R. ZANASI, Sistemi di controllo digitale, Progetto Leonardo, Esculapio, Bologna, 1996

C.BONIVENTO, C.MELCHIORRI, A.TONIELLI, R.ZANASI, Controllo dei Processi: Schemi di lezione, Pitagora, Bologna, 1996.

Materiali di supporto

Software suggerito per le esercitazioni: MATLAB/Simulink

Esercitazioni

Simulazione e progetto assistito di sistemi di controllo.

Titoli delle videolezioni

1Presentazione del corsoClaudio Bonivento
Alberto Tonielli
2Presentazione del corso.Lorenzo Sciavicco
3Sistemi e modelli ( I parte )Lorenzo Sciavicco
4Sistemi e modelli (II parte )Lorenzo Sciavicco
5Equazioni differenziali lineariLorenzo Sciavicco
6Funzioni di trasferimento e schemi a blocchiLorenzo Sciavicco
7La risposta nel dominio del tempo ( I parte )Lorenzo Sciavicco
8La risposta nel dominio del tempo ( II parte )Lorenzo Sciavicco
9Proprietà della funzione di trasferimentoLorenzo Sciavicco
10La stabilità dei sistemi dinamiciLorenzo Sciavicco
11La Risposta armonicaLorenzo Sciavicco
12La funzione di risposta armonica ( I parte )Lorenzo Sciavicco
13La funzione di risposta armonica ( II parte )Lorenzo Sciavicco
14La funzione di risposta armonica ( III parte )Lorenzo Sciavicco
15Il problema del controlloLorenzo Sciavicco
16La precisione nei sistemi a ciclo chiusoLorenzo Sciavicco
17La precisione e la stabilitàLorenzo Sciavicco
18I margini di stabilitàLorenzo Sciavicco
19Passaggio a ciclo aperto - ciclo chiusoLorenzo Sciavicco
20Il progetto dell?azione di controlloLorenzo Sciavicco
21I regolatori standardLorenzo Sciavicco
22Realizzazione dei sistemi di controlloLorenzo Sciavicco
23Il controllo numerico direttoLorenzo Sciavicco
24Elementi di analisi di sistemi di controllo digitaleClaudio Bonivento
25Implementazione di controllori digitali per la discretizzazioneClaudio Bonivento
26Progetto analiticoClaudio Bonivento
27Regolatori standard PID ( I parte ). Discretizzazione della versione analogica. Tuning dei parametri.Claudio Bonivento
28Regolatori standard PID ( II parte ). Configurazione delle azioni del regolatore. Gestione dei ritardi. Trasferimento bumpless M/A. Dispositivi di antisaturazione.Claudio Bonivento
29Regolatori standard PID ( III parte ). Tuning automatico. Configurazione in cascata. Compensazione in avanti.Claudio Bonivento
30Catena di acquisizione ed attuazione di un sistema di controllo. Schema generale di una catena di misura ed attuazione. Concetti di trasduttore, sensore ed attuatore. Caratteristiche di un trasduttore.Alberto Tonielli
31Sensori per grandezze meccaniche. Classi di sensori e alcuni principi fisici utilizzati nella loro realizzazione. Sensori per grandezze meccaniche: l?Encoder come sensore di posizione/velocità.Alberto Tonielli
32Sensori per grandezze meccaniche (cont.) e di temperatura. Altri sensori per grandezze meccaniche: resolver, dinamo tachimetrica, estensimetro. Strutture complesse con estensimetri per la misura di forza e pressione. Sensori di temperatura: termocoppie eAlberto Tonielli
33Comportamenti della catena di acquisizione ed attuazione dei segnali. Acquisizione: multiplexer, amplificatore per strumentazione, campionatore, convertitore analogico-digitale, convertitore per resolver. Attuazione: convertitore digitale-analogico.Alberto Tonielli
34Dispositivi per l?elaborazione dei segnali ( I parte ). Le principali tipologie delle unità di controllo. Alcuni dispositivi speciali di elaborazione quali il microcontrollore ed il processore digitale di segnale (DSP)Alberto Tonielli
35Dispositivi per l?elaborazione dei segnali (II parte ). Controllori logici programmabili (PLC) per il controllo logico sequenziale: origine, archietettura hardware e architettura software.Alberto Tonielli
36Attuatori elettrici. Le principali catene di attuazione. Amplificatore statico di potenza. Trasduttore elettromeccanico a due livelli di azione. Motore elettrico. Concetto di azionamento.Alberto Tonielli
37Azionamenti elettrici. Il motore elettrico come convertitore bidirezionale di energia. Principali motori a riluttanza fissa ed a riluttanza variabile. Schema generalizzato di controllo in cascata.Alberto Tonielli
38Problemi di realizzazione del controllo digitale ( I parte ). Strutturazione dell?algoritmo. Aritmetica di elaborazione. Memorizzazione dei parametri.Alberto Tonielli
39Problemi di realizzazione del controllo digitale ( II parte ). Filtraggio antianalising: analogico, digitale. Progetto di filtro butterworth. Progetto di filtro selettivo (notch)Alberto Tonielli
40Scelta del periodo di campionamento T e modelli dinamici per via grafica. Effetti di T sulle prestazioni. Regole pratiche di scelta di T. Deduzione di modelli dinamici per via grafica. Considerazioni finali sul corso.Alberto Tonielli
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