ITALIANO

La prima parte dell’insegnamento è focalizzata sugli argomenti di base della teoria dei sistemi, iniziando dalla modellistica, passando per lo studio delle proprietà strutturali dei sistemi dinamici al calcolo della risposta nei domini del tempo, di Laplace e della frequenza. La seconda parte è dedicata alla presentazione delle principali tecniche di progetto dei sistemi di controllo a singolo ingresso e singola uscita.

Basile, Chiacchio, Lezioni di automatica, 2ed, Maggioli Editore.

Bolzern, Scattolini, Schiavoni, Fondamenti di Controlli Automatici, 4ed, McGrawHill.

L'insegnamento ha l'obiettivo di fornire all'allievo formazione e competenze di Teoria dei Sistemi e dei Controlli Automatici. In particolare, lo studente dovrà essere capace di modellare un sistema dinamico, caratterizzare il modello matematico di un sistema dinamico in base alle sue proprietà strutturali e dovrà essere in grado di analizzarlo nel dominio del tempo, di Laplace e della frequenza. Inoltre, lo studente dovrà apprendere la capacità di progettare sistemi di controllo SISO secondo diverse metodologie di progetto nel dominio del tempo, della variabile complessa e della frequenza.

Conoscenze di analisi matematica, algebra e geometria, fisica 1 e programmazione sono fondamentali.

Lezioni frontali ed esercitazioni anche al calcolatore con l'ausilio di MATLAB/SIMULINK.

Prova scritta selettiva e prova orale.

Verranno forniti alcuni tool e codici di esempio in linguaggio MATLAB.

Modellistica e Sistemi dinamici a tempo continuo; Sistemi LTI nel dominio del tempo continuo; Stabilità [Basie, Cap. 1]
Analisi con la trasformata di Laplace; Risposta dei sistemi lineari; antitrasformata e funzioni razionali fratte; Modi di evouzione; Criteri di Stabilità [Basie, Cap. 2]
Funzione di trasferimento, schemi a blocchi, risposte al gradino di sistemi del primo e secondo ordine [Basie, Cap. 3]
Risposta armonica [Basie, Cap. 4]
Sistemi LTI nel dominio del tempo discreto [Basie, Cap. 5]
Sistemi di controllo a tempo continuo: stabilità; Criterio di Nyquist e sue estensioni; Margini di Stabilità [Basie, Cap. 6] - [Bolzern Cap. 10]
Funzioni di sensitività e analisi statica [Basie, Cap. 6] - [Bolzern Cap. 11]
Sintesi nel dominio della frequenza [Basile, Cap 9] - [Bolzern, Cap. 12]
Luogo delle radici [Basile, Cap 10] – [Bolzern Cap. 13]
Regolatori standard [Basile, Cap 8]

Italian

The first part of the course focuses on the basics of system theory and modeling of dynamic systems, from the study of structural properties of dynamic systems to the computation of the response in the time, Laplace and frequency domains. The second part is devoted to the main design techniques of control systems with one input and one output.

Basile, Chiacchio, Lezioni di automatica, 2ed, Maggioli Editore.

Bolzern, Scattolini, Schiavoni, Fondamenti di Controlli Automatici, 4ed, McGrawHill.

The course has the objective to provide the student with competences on both System Theory and Automatic Control. In detail, the student will be able to model a dynamic system, characterize the mathematical model of a dynamic system based on its structural properties and will be required to analyze the system in the time, Laplace and frequency domains. Moreover, the student will gain the ability to design SISO control systems by exploiting different design methods in the time, complex variable and frequency domains.

Knowledge of calculus, algebra and geometry, mechanics as well as computer programming are required.

Standard lessons and exercises using MATLAB/Simulink.

Selective written test and oral exam.

Some MATLAB tools and sample code will be provided.

Modeling of dynamic systems; continuous time dynamic systems; Continuous-time LTI systems; Stability [Basie, Cap. 1]
Analysis with the Laplace transform; response of linear systems; antitransform and rational functions; Stability criteria [Basie, Cap. 2]
Transfer Functions; Block Schemes; Step response of first and second order systems [Basie, Cap. 3]
Frequency response [Basie, Cap. 4]
Discrete-time LTI systems [Basie, Cap. 5]
Stability of continuous-time control systems; Nyquist criterion; Stability margins [Basie, Cap. 6] - [Bolzern Cap. 10]
Sensitivity functions and static analysis [Basie, Cap. 6] - [Bolzern Cap. 11]
Frequency-domain design [Basile, Cap 9] - [Bolzern, Cap. 12]
Root locus method [Basile, Cap 10] – [Bolzern Cap. 13]
PID regulators [Basile, Cap 8]