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    Salvatore PIROZZI

    Insegnamento di MODELLISTICA E SIMULAZIONE

    Corso di laurea magistrale in INGEGNERIA GESTIONALE

    SSD: ING-INF/04

    CFU: 6,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 48,00

    Periodo di Erogazione: Secondo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    Modellazione dei sistemi meccanici, elettrici, idraulici e pneumatici. Algoritmi di integrazione per la simulazione numerica. Ambiente di simulazione MATLAB/Simulink.


    Testi di riferimento

    Dispense a cura del docente
    L. Benvenuti, A. De Santis, L. Farina - Sistemi dinamici. Modellistica, analisi e controllo, Ed. McGraw-Hill
    S. Chiaverini, F. Caccavale, L. Villani, L. Sciavicco – Fondamenti di sistemi dinamici, Ed. McGraw-Hill

    Obiettivi formativi

    Fornire il concetto di sistema astratto orientato per l’analisi, la simulazione, la progettazione, la realizzazione ed il controllo di sistemi naturali e /o artificiali
    Fornire gli elementi di base per la descrizione matematica ingresso-stato-uscita di vari sistemi dinamici di tipo meccanico, idraulico, elettrico, termico.
    Fornire le principali tecniche numeriche per la simulazione di un sistema dinamico in ambiente MATLAB/Simulink.

    Prerequisiti

    Lo studente deve possedere solide basi di algebra lineare, analisi matematica e fisica.

    Metodologie didattiche

    Il corso prevede lezioni in aula ed esercitazioni numeriche in ambiente MATLAB.

    Metodi di valutazione

    Al termine del corso, lo studente dovrà conoscere le tecniche di modellazione e simulazione per sistemi tempo continuo e tempo discreto. Inoltre dovrà conoscere l’ambiente MatLab/Simulink. L’esame sarà sostenuto con una parte scritta, una orale ed una al simulatore.

    Altre informazioni



    Programma del corso

    • Definizione formale di sistema, classificazione dei sistemi, modellistica dei sistemi a tempo continuo: sistemi meccanici, elettrici, termici ed idraulici.
    • Principali leggi delle scienze per la modellistica di sistemi dinamici. Leggi di Newton ed equazioni di Eulero-Lagrange per sistemi meccanici. Principi di Kirchhoff generalizzati per sistemi elettrici. Analogie tra sistemi elettrici e meccanici. Leggi fisiche per sistemi a fluido: equazione di continuità, legge di Bernoulli, conservazione della massa e legge di Stevino. Primo principio della termodinamica, capacità e resistenza termica. Analogie tra i sistemi a fluido, i sistemi termici e i sistemi elettrici. Determinazione delle equazioni del modello dinamico. La rappresentazione ingresso–stato–uscita.
    • Ambiente di simulazione MatLab/Simulink: simulazione di sistemi dinamici, algoritmi di integrazione numerica, analisi numerica, simulazioni physics-based.

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    Modeling of mechanical, electrical, hydraulic and pneumatic systems. Integration algorithms for numerical simulation. MATLAB/Simulink simulation environment.

    Textbook and course materials

    L. Benvenuti, A. De Santis, L. Farina - Sistemi dinamici. Modellistica, analisi e controllo, Ed. McGraw-Hill
    S. Chiaverini, F. Caccavale, L. Villani, L. Sciavicco – Fondamenti di sistemi dinamici, Ed. McGraw-Hill

    Course objectives

    Provide the concept of models for the analysis, simulation, design, implementation and control of natural and / or artificial systems
    Provide the basic elements for the mathematical state-space description of various mechanical, hydraulic, electrical, and thermal dynamical systems.
    Provide the main numerical techniques for the simulation of a dynamic system in the MATLAB / Simulink environment

    Prerequisites

    The student must have solid bases of linear algebra, mathematical analysis and physics.

    Teaching methods

    The course includes classroom lessons and numerical exercises in the MATLAB environment.

    Evaluation methods

    At the end of the course, the student will have to know the modeling and simulation techniques for continuous time and discrete time systems. Moreover, the student will have to know the MatLab / Simulink environment. The exam will be divided in oral, written and by using the simulation environment.

    Other information



    Course Syllabus

    • Definition of a system, system classification, modeling of continuous-time systems: mechanical, electrical, thermal and hydraulic systems.
    • Main laws of the sciences for the modeling of dynamic systems. Newton's laws and Euler-Lagrange equations for mechanical systems. Generalized Kirchhoff principles for electrical systems. Analogies between electrical and mechanical systems. Physical laws for fluid systems: continuity equation, Bernoulli law, mass conservation and Stevino law. First principle of thermodynamics, capacity and thermal resistance. Similarities between fluid systems, thermal systems and electrical systems. Equation definition for a dynamic model. The input-state-output representation.
    • MatLab / Simulink simulation environment: simulation of dynamic systems, numerical integration algorithms, numerical analysis, physics-based simulations.

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