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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA DELL'AUTOMAZIONE
Insegnamento
CONTROL LABORATORY - LABORATORIO DI CONTROLLI
INP5070516, A.A. 2017/18

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
INGEGNERIA DELL'AUTOMAZIONE
IN0527, ordinamento 2008/09, A.A. 2017/18
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Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese CONTROL LABORATORY
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione (DEI)
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA

Docenti
Responsabile LUCA SCHENATO ING-INF/04

Mutuazioni
Codice Insegnamento Responsabile Corso
INP5070516 CONTROL LABORATORY - LABORATORIO DI CONTROLLI LUCA SCHENATO IN0520

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria dell'automazione ING-INF/04 9.0

Modalità di erogazione
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Organizzazione della didattica
Tipo ore Crediti Ore di
Corso
Ore Studio
Individuale
Turni
LEZIONE 9.0 72 153.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 26/02/2018
Fine attività didattiche 01/06/2018

Syllabus
Prerequisiti: Corso di Fondamenti di Automatica, Corso di Teoria dei Sistemi, Corso di Controllo digitale
Conoscenze e abilita' da acquisire: -)Applicazione di tecniche di progettazione per sistemi di controllo presentate in corsi precedenti (Controlli automatici e Teoria dei Sistemi) su un sistema di controllo reale.
-)Tecniche di progettazione per compensare non idealità.
-) Verifica delle prestazioni di controllori tramite simulazioni in Matlab e Simulink
-)Verifica sperimentale delle prestazioni di controllori su un Motore elettrico c.c. controllato in tensione.
-)Elaborazione e stesura di rapporti tecnici.
Modalita' di esame: Il corso prevede lo svolgimento di quattro esperienze di laboratorio:

1) Controllo con progettazione in frequenza tramite PID ed in spazio di stato nel continuo di un motore elettrico in corrente continua
2) Motore c.c. Controllo digitale PID e in spazio di stato di un motore elettrico
3) Controllo di un giunto flessibile tramite controllo ottimo LQ e stimatori di stato
4) Stabilizzazione e controllo di un segway tramite controllo ottimo LQ e stimatori di stato

e di una relazione scritta sulle varie esperienze e tecniche di controllo.
La tesina verrà corretta e discussa il giorno dell'esame orale.
Criteri di valutazione: -) Apprendimento delle nozioni fornite in aula.

-) Capacità di trattare le problematiche relative alla modellizzazione ed alla realizzazione pratica di sistemi di controllo avanzati tramite l'implementazione in laboratorio di un sistema di controllo tipico nell'automazione industriale.

-) Capacità di redigere la tesina in modo chiaro ed esauriente.
Contenuti: Richiami di segnali e sistemi: trasformata di Laplace e sue proprietà; rappresentazione di sistemi dinamici. Sistemi del secondo ordine e loro modellizzazione. Modellizzazione di sensori e attuatori. Matlab e simulink. Modellizzazione motore in corrente continua. Progettazione controllori mediante luogo delle radici. Progettazione controllori PID nel dominio della frequenza. Antiwindup. Richiami teoria dei sistemi: controllabilità, piazzamento poli. Retroazione di stato, inseguimento feedforward. Progettazione di PID in spazio di stato. Progettazione di stimatori. Progettazione di controllori digitali. Modellizzazione di sistemi flessibili. Controllo ottimo Lineare Quadratico (LQ). Analisi di robustezza e luogo delle radici nel caso SISO per controllo LQ. Casi limite: cheap control LQ. Progettazione dei pesi nel controllo LQ. Controllo integrale, inseguimento del riferimento e reiezione dei disturbi.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: il corso prevede lezioni teoriche frontali, lezioni di laboratorio informatico MATLAB che utilizzano i toolbox "Control Systems" e "Simulink", e lezioni di laboratorio sperimentale per il controllo di un motore elettrico in corrente continua. Nello specifico le esperienze di laboratorio riguarderanno:
-) la sintesi di un controllore PID con i metodi in frequenza;
-) la sintesi di un controllore PID in forma di stato;
-) la sintesi di controllori digitali;
-) la sintesi di un controllore tramite controllo ottimo LQ.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Appunti delle lezioni, dispense consegnate in classe ed il seguente testo di riferimento
Titolo:"Feedback control of Dynamical Systems"
Autori: Gene F. Franklin, J. David Powell, Abbas Emami-Naeini
Testi di riferimento:
  • Gene F. Franklin, J. David Powell, Abbas Emami-Naeini, Feedback control of Dynamical Systems. --: Pearson Education, 2014. previous editions are OK