Corso di
Controllo Digitale
Anno Accademico 2009-2010
Facoltà di Ingegneria, Università di Siena
Marzo 2010 - Giugno 2010

    1  Informazioni sui docenti
    1.1  Docenti
    1.2  Ricevimento studenti
2  Informazioni sul corso
    2.1  Prerequisiti
    2.2  Programma del corso
    2.3  Testi consigliati
3  Esami
    3.1  Modalità di esame
    3.2  Testi di esame
    3.3  Risultati di prove in itinere e appelli
4  Materiale didattico
    4.1  Teoria
    4.2  Esercizi
5  Informazioni sulle lezioni
    5.1  Orario delle lezioni
    5.2  Programma e note delle lezioni

Comunicazioni


1  Informazioni sui docenti

1.1  Docenti

    Ing. Simone Paoletti
Edificio: San Niccolò
Piano: 2
Stanza: 229 (cerchio rosso sulla mappa)
Email:
Tel.: 0577 234850 int. 1020
Web: www.dii.unisi.it/~paoletti
    Ing. Antonio Giannitrapani
Edificio: San Niccolò
Piano: 2
Stanza: 226 (cerchio rosso sulla mappa)
Email:
Tel.: 0577 234850 int. 1028
Web: www.dii.unisi.it/~anto

1.2  Ricevimento studenti

    L'Ing. Paoletti e l'Ing. Giannitrapani ricevono il giovedì dalle 16.00 alle 18.00 nei loro uffici.

2  Informazioni sul corso

2.1  Prerequisiti

    Contenuti di Fondamenti di Automatica
    Elementi di base di Algebra Lineare

2.2  Programma del corso

Prima parte del corso (Ing. Paoletti) Seconda parte del corso (Ing. Giannitrapani)

2.3  Testi consigliati

Prima parte del corso
Seconda parte del corso

3  Esami

3.1  Modalità di esame

3.2  Testi di esame

3.3  Risultati di prove in itinere e appelli


4  Materiale didattico

4.1  Teoria

4.2  Esercizi


5  Informazioni sulle lezioni

5.1  Orario delle lezioni

5.2  Programma e note delle lezioni

Lezione del giorno
Argomenti trattati
Note
22 marzo 2010 (2h, SP)
  • Introduzione al corso
 
24 marzo 2010 (4h, SP)
  • Concetto di controllo
  • Richiami sulla classificazione dei sistemi
  • Modelli matematici dei sistemi
  • Concetto di stato
  • Controllo in catena aperta vs controllo in retroazione
  • Esempio: regolazione di un amplificatore
  • Slides (Prof. A. Bemporad)
  • Riferimenti
    •  [FM94]: Cap. 1
31 marzo (4h, SP)
  • Esempio: regolazione di una massa ruotante
  • Concetti di stabilità
    • stato limitato per ingressi limitati
    • uscite limitate per ingressi limitati
  • Specifiche tipiche di un sistema di controllo
 
12 aprile 2010 (2h, SP)
  • Linearizzazione nell'intorno di un punto di equilbrio
  • Esempio: regolazione di un pendolo (1a parte)
  • Cautele nella modellizzazione di sistemi in serie
  • Riferimenti
    •  [FM94]: Par. 2.2
14 aprile 2010 (4h, SP)
  • Raggiungibilità
  • Decomposizione di Kalman rispetto alla raggiungibilità
  • Forma canonica di controllore
  • Assegnazione degli autovalori mediante retroazione dallo stato
  • Slides (Prof. A. Bemporad)
  • Slides (Prof. A. Bemporad)
  • Riferimenti
    •  [FM94]: Cap. 5
    •  [FM94]: Par. 6.1, 6.3, 6.7
19 aprile 2010 (2h, SP)
  • Esempio: regolazione di un pendolo (2a parte)
  • Esercizio
  • Stabilizzabilità e controllabilità
 
21 aprile 2010 (4h, SP)
  • Esercizio
  • Controllo a minima energia
  • Controllo ottimo LQ su orizzonte finito (caso tempo discreto)
    • Principio di Bellman e programmazione dinamica
    • Equazione alle differenze di Riccati
  • Slides (Prof. A. Bemporad)
  • Riferimenti
    •  [FM94]: Par. 11.1, 11.2
26 aprile 2010 (2h, SP)
  • Controllo ottimo LQ su orizzonte infinito (caso tempo discreto)
    • Equazione algebrica di Riccati
  • Controllo ottimo LQ su orizzonte finito (caso tempo continuo)
    • Equazione differenziale di Riccati
  • Controllo ottimo LQ su orizzonte infinito (caso tempo continuo)
    • Equazione algebrica di Riccati
  • Riferimenti
    •  [FM94]: Par. 11.3−11.6
28 aprile 2010 (4h, SP)
  • Osservatori dello stato
  • Osservabilità
  • Decomposizione di Kalman rispetto all'osservabilità
  • Forma canonica di osservatore
  • Rilevabilità e ricostruibilità
  • Compensatore dinamico con osservatore dello stato
  • Assegnazione degli autovalori mediante retroazione dall'uscita
  • Slides (Prof. A. Bemporad)
  • Slides (Prof. A. Bemporad)
  • Slides (Prof. A. Bemporad)
  • Riferimenti
    •  [FM94]: Par. 7.1−7.5, 7.7, 7.8
3 maggio 2010 (2h, SP)
  • Cenni sul filtro di Kalman asintotico
    • Equazione algebrica di Riccati
  • Decomposizione canonica di Kalman
  • Poli, autovalori e cancellazioni
  • Riferimenti
    •  [FM94]: Par. 7.6
    •  [FM94]: Par. 8.4
5 maggio 2010 (4h, SP)
  • Criteri per l'assegnazione degli autovalori
  • Inseguimento dei riferimenti/reiezione dei disturbi
  • Principio del modello interno
  • Schema di controllo con modello interno completo
  • Esercizio con utilizzo di Matlab
10 maggio 2010 (2h, SP/AG)
  • Esercitazione in laboratorio con utilizzo di Matlab
12 maggio 2010 (4h, SP/AG)
  • Esercitazione in laboratorio con utilizzo di Matlab
17 maggio 2010 (2h, SP)
  • Controllo dead-beat
  • Esercitazione in laboratorio con utilizzo di Matlab
19 maggio 2010 (4h, AG)
  • Realizzazione digitale di controllori analogici
    • Esempio: cruise control
    • Metodo di Eulero in avanti
    • Metodo di Eulero all'indietro
    • Regola dei trapezi (Tustin)
    • Discretizzazione "esatta" (metodo ZOH equivalent)
  • Slides (Prof. A. Bemporad)
  • Matlab
  • Riferimenti
    •  [FPW98]: Cap. 6, Par. 4.3.3
    •  [AW97]: Cap. 8, Cap. 2
24 maggio 2010 (2h, AG)
  • Realizzazione digitale di controllori analogici (cont'd)
    • Mappatura dei poli
    • Predistorsione in frequenza (prewarping)
    • Matching poli-zeri
26 maggio 2010 (4h, AG)
  • Sistemi a dati campionati
    • Esempio: controllo di un'antenna
  • Analisi nel discreto
  • Analisi nel continuo
    • Risposta in frequenza dello ZOH
    • Esempio: risposta ad un segnale sinusoidale digitalizzato
  • Slides (Prof. A. Bemporad)
  • Matlab
  • Riferimenti
    •  [FPW98]: Cap. 5
    •  [AW97]: Par. 7.6,7.7
31 maggio 2010 (2h, AG)
  • Scelta del tempo di campionamento
    • Effetto del tempo di campionamento sulle prestazioni del sistema di controllo
  • Richiami sul teorema di Shannon
  • Fenomeno dell'aliasing e filtri anti-aliasing
  • Criteri per la scelta del tempo di campionamento
7 giugno 2010 (2h, AG)
  • Compensazione dei ritardi per sistemi tempo-discreto
  • Sintesi del regolatore per sistemi con ritardo sull'ingresso
9 giugno 2010 (4h, AG)
  • Esercitazione in laboratorio con utilizzo di Matlab
    • Progetto di un controllore analogico per un pendolo inverso
    • Digitalizzazione del controllore analogico
    • Progetto di un controllore digitale sulla base del modello discretizzato dell'impianto.
14 giugno 2010 (2h, AG)
  • Sintesi dell'osservatore per sistemi con ritardo sull'uscita
16 giugno 2010 (4h, SP/AG)
  • Prova in itinere
 



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On 08 Feb 2011, 18:10.