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    Giuseppe DE MARIA

    Insegnamento di CONTROLLI AUTOMATICI

    Corso di laurea magistrale in INGEGNERIA INFORMATICA

    SSD: ING-INF/04

    CFU: 9,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 72,00

    Periodo di Erogazione: Primo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    Controllo ottimo
    Controllo LQ (Lineare Quadratico)
    Proprietà avanzate dei sistemi SISO (Single Input Single Output)
    Proprietà dei sistemi MIMO (Multi-Input-Multi-Output)
    Controllo Multivariabile
    Controllo Robusto

    Testi di riferimento

    1. JM Maciejowski, Multivariable feedback design. Addison-Wesley, 1989
    2. K Zhou, Essentials of Robust Control, Pearson, 1997
    3. S. Skogestad, I. Postlethwaite, Multivariable feedback control analysis and design, Wiley, 2005

    Obiettivi formativi

    Il corso sviluppa le tematiche del controllo moderno, in particolare del controllo ottimo e multivariabile, con enfasi sugli aspetti metodologici di controllo Lineare Quadratico (LQ) su orizzonte finito e infinito, controllo H2 e H∞, con caratterizzazione di robustezza per incertezze strutturate e non e con esercitazioni in MATLAB. Il corso trova applicazioni in ambiti in cui l’elevata complessità e costo (ad es. applicazioni aeronautiche e aerospaziali) giustifichi l’impiego di strumenti matematici sofisticati.

    Prerequisiti

    Elementi di Algebra e Geometria, Matematica, Modellistica e Controllo di Sistemi Dinamici ad un ingresso e una uscita.

    Metodologie didattiche

    Lezioni frontali

    Metodi di valutazione

    Esame orale

    Programma del corso

    Controllo Ottimo. Lemma di Heymann. Controllo LQ su orizzonte finito e infinito. Zeri a parte reale positiva e limitazioni indotte. Proprietà dei sistemi multivariabile: forma di Smith McMillan e proprietà. Zeri di trasmissione. Guadagni principali. Stabilità interna. Criterio di Nyqvist generalizzato. Chiusura sequenziale dei loop. Norme di segnale e di sistema. Descrizione delle incertezze. Stabilità robusta. Controllo H2. Controllo H-infinito. Cenni sulla norma mu. Prestazioni robuste.

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    Optimal Control
    LQ Control
    Advanced SISO properties
    MIMO systems
    Multivariable Control
    Robust Control

    Textbook and course materials

    1. JM Maciejowski, Multivariable feedback design. Addison-Wesley, 1989
    2. K Zhou, Essentials of Robust Control, Pearson, 1997
    3. S. Skogestad, I. Postlethwaite, Multivariable feedback control analysis and design, Wiley, 2005

    Course objectives

    The course deals with modern approaches to linear time invariant control, mainly Optimal Control and Multivariable Control.
    The course heavily uses software packages (e.g., MATLAB) to design advanced control systems. Rigorous math proofs are presented for selected topics.

    Prerequisites

    Linear Algebra, real and complex analysis. Modelling and control of Single-Input-Single-Output Dynamics Systems.

    Teaching methods

    Lessons

    Evaluation methods

    Oral exam

    Course Syllabus

    Optimal Control. Heymann Lemma. LQ Control on finite and infinite horizon.
    Limits of positive zeros.
    Multivariable systems: Smith-McMillan Form. Transmission zeros. Principal Gains. Internal Stability. Generalised Nyquist Criterion. Signal and System Norms. Uncertainties. Robust Stability. H2 Control. H-inf Control. Mu norm. Robust performances.

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