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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA ENERGETICA
Insegnamento
MODERN CONTROL FOR ENERGY SYSTEMS - CONTROLLI AUTOMATICI PER SISTEMI ENERGETICI
INP7080037, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2018/19

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
INGEGNERIA ENERGETICA
IN0528, ordinamento 2014/15, A.A. 2019/20
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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
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile ALESSANDRO BEGHI ING-INF/04

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

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 6.0 48 102.0

Calendario
Inizio attività didattiche 30/09/2019
Fine attività didattiche 18/01/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2014

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 (2.5 ore)
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: - Rappresentazione Sistemi SISO LTI: equazioni differenziali, funzione di trasferimento, risposta impulsiva.
- Trasformata di laplace e sue proprietà . Funzione di trasferimento. Trasformazione inversa di Laplace.
- Rappresentazione dello stato-spazio dei sistemi dinamici: analisi lineare e non lineare
- Stabilità dei sistemi dinamici: punti di equilibrio
- Linearizzazione su punti di equilibrio
- Introduzione all'uso di Matlab/Simulink e del Control System Toolbox
- Modellazione: descrizioni e derivazione di modelli matematici per sistemi termici, energetici e idraulici con equazioni differenziali con relativi esempi
- Analisi nel dominio del tempo dei sistemi LTI: tempo di salita, overshoot, tempo di assestamento
- Diagramma di Bode: definizione della frequenza di risonanza, picco di risonanza, larghezza di banda. Connessioni con il comportamento nel dominio del tempo.
- Proprietà dei sistemi in retroazione
-PID controller: considerazioni sulla scelta delle azioni, progettazione dei controllori P, PI, PD, PID utilizzando l'approccio nel dominio della frequenza
- Introduzione all'uso di Matlab/Simulink e del Control System Toolbox
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali. Alternanza di trattazioni teoriche e di esercizi analoghi a quelli assegnati all'esame scritto.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Il materiale principale si basa sulle note della lezione, note PDF fornite dal docente. I testi sotto elencati possono essere utilizzati come complemento.
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 Cerca nel catalogo
  • Franklin, Gene F.; Powell, David J., Feedback control of dynamic systems. New York: Pearson, 2019. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Utilizzo di video disponibili online o realizzati
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)
  • Matlab