Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA ENERGETICA
Insegnamento
MODERN CONTROL FOR ENERGY SYSTEMS - CONTROLLI AUTOMATICI PER SISTEMI ENERGETICI
INP7080037, 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 ENERGETICA
IN0528, ordinamento 2014/15, A.A. 2017/18
N0
porta questa
pagina con te
Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese MODERN CONTROL FOR ENERGY SYSTEMS
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA

Docenti
Responsabile LUCA SCHENATO ING-INF/04

Mutuazioni
Codice Insegnamento Responsabile Corso
INP5071659 AUTOMATIC CONTROL SYSTEMS - CONTROLLI AUTOMATICI LUCA SCHENATO IN0528

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative ING-INF/04 6.0

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

Organizzazione della didattica
Tipo ore Crediti Ore di
Corso
Ore Studio
Individuale
Turni
LEZIONE 6.0 48 102.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 25/09/2017
Fine attività didattiche 19/01/2018

Syllabus
Prerequisiti: Nessun prerequisito specifico. Conoscenze di fondamenti di algebra lineare (operazioni matriciali, autovalori e autovettori, esponenziali di una matrice, ..) e numeri complessi (rappresentazioni polari e rettangolari, operazioni con numeri complessi, formule di Eulero...)
Conoscenze e abilita' da acquisire: Capacità di descrivere un sistema fisico in termini di equazioni differenziali lineari e tempo-invarianti, ed in particolare di sistemi idraulici, termici, elettrici ed energetici.
Capacita' di comprendere le caratteristiche nel tempo e nella frequenza di un sistema dinamico. Punti di equilibrio e linearizzazione attorno a tali punti. Capacita' di progettazione di un controllore PID per sistemi dinamici lineari SISO che soddisfa determinate specifiche di prestazione. Particolare enfasi varra' data alle applicazioni ed all'uso di software di simulazioni come Matlab e Simulink
Modalita' di esame: Esame scritto (3 ore)
Esame orale (facoltativo su richiesta dello studente)
Criteri di valutazione: La valutazione della preparazione dello studente si basera' sulla comprensione degli argomenti svolti, sull'acquisizione dei concetti e delle metodologie proposte e sulla capacita' di applicarli in modo autonomo e consapevole.
Contenuti: - Modellazione: descrizioni e derivazione di modelli matematici per sistemi termici, energetici e idraulici con equazioni differenziali con esempi concreti: scambiatori di calore, pompe idrauliche e valvole, controllo della temperatura, controllo del livello del fluido nei serbatoi.
- Introduzione a MATLAB e SIMULINK per i sistemi di controllo
- Rappresentazione dello stato-spazio dei sistemi dinamici: analisi lineare e non lineare, analisi modale, risposte forzate e naturali, comportamento transitorio e stazionario
- Stabilità dei sistemi dinamici: punti di equilibrio, funzioni Lypunov
- Linearizzazione su punti di equilibrio
- Laplace transform e sue proprietà '. Funzione di trasferimento. Traslazione inversa di Laplace.
- Rappresentazione Sistemi SISO LTI: equazioni differenziali, funzione di trasferimento, risposta impulsiva.
- Analisi nel dominio del tempo dei sistemi LTI: tempo di salita, overshoot e connessioni con diagrammi Bode
- Diagramma di Bode: definizione della frequenza di risonanza, picco di risonanza, larghezza di banda.
- Diagramma di Nyquist: anello aperto e anello chiuso. Criterio di Nyquist per stabilire stabilità, errore vettoriale, margine di fase, margine di guadagno.
-PID controller: considerazioni sulla scelta delle azioni, progettazione dei controllori P, PI, PD, PID utilizzando l'approccio nel dominio della frequenza
- Applicazione degli strumenti matematici precedenti per la progettazione di sistemi di controllo per sistemi energetici e convalida mediante Matlab / SImulink
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali. Alternanza di trattazioni teoriche e di esercizi analoghi a quelli assegnati all'esame scritto. Alcuni laboratori Matlab/Simulink per l'analisi numerica di sistemi dinamici
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Il materiale principale si basa sulle note della lezione, note PDF fornite dal docente e dal libro di testo.
Testi di riferimento:
  • Karl A. Astrom, Richard Murray, Feedback systems: an introduction for scientists and engineers Control of Dynamic Systems. --: Prentice Hall, 2016. Available on line: http://www.cds.caltech.edu/~murray/mlswiki/?title=First_edition