Università telematica internazionale UNINETTUNO

Information and communication technologies engineering (Academic Year 2019/2020) - Computer Engineering

Teoria dei sistemi e controlli automatici


Videolesson

Lesson n. 1: Definizione di Sistema
   Introduzione alla teoria dei sistemi

   Introduzione alla teoria dei sistemi

   teoria dei sistemi: le radici

   dal modello al sistema astratto

   definizione di sistema astratto

   sistema atratto orientato

   sistema astratto orientato dinamico

   sistema causale
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Lesson n. 2: I Sistemi allo studio
   Introduzione

   rappresentazioni con lo stato

   rappresentazioni lineari e stazionarie

   rappresentazioni lineari e stazionarie:esempi

   rappresentazioni equivalenti

   sistemi a tempo continuo e tempo discreto

   schemi di simulazione

   sistemi campionati
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Lesson n. 3: Rappresentazioni approssimate
   introduzione

   rappresentazioni con lo stato non lineari

   alcuni esempi

   approssimazioni lineari di sistemi non lineari

   discussione degli esempi trattati

   campionamento e tenuta di sistemi a tempo continuo
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Lesson n. 4: Analisi nel tempo delle rappresentazioni lineari
   Introduzione

   dalla rappresentazione implicita a quella esplicita: caso generale

   caso generale: esponenziale di matrice

   dalla rappresentazione implicita a quella esplicita: caso generale

   decomposizione in evoluzione libera e forzata

   calcolo delle matrici F(t) H(t), Y(t), W(t)

   la risposta impulsiva

   il problema della realizzazione
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Lesson n. 5: La matrice di transizione
   La matrice di transizione e i cambiamenti di coordinate

   autovalori e autovettori - richiami

   Matrice di transizione: caso di autovalori reali e distinti

   Matrice di transizione: caso di autovalori reali e A semplice

   Matrice di transizione: caso di A semplice
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Lesson n. 6: I modi naturali nei sistemi a tempo continuo
   Introduzione

   risposta in evoluzione libera

   modi aperiodici

   modi pseudoperiodici

   i modi nel regime forzato e in uscita

   modi naturali eccitabili

   modi naturali osservabili
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Lesson n. 7: La trasformata di Laplace nello studio dei sistemi a tempo continuo
   Introduzione

   La trasformata di Laplace: definizione e proprietà

   il modello nel dominio complesso

   La struttura ed il calcolo delle soluzioni

   La funzione di trasferimento
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Lesson n. 8: Il regime permanente e il comportamento in frequenza
   introduzione

   la risposta a regime permanente:definizione e condizioni di esistenza

   la risposta a regime permanente per ingressi periodici

   la risposta armonica

   il comportamento in frequenza

   la risposta transitoria e parametri caratteristici
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Lesson n. 9: Analisi nel dominio complesso dei sistemi a tempo continuo
   Introduzione

   Calcolo della risposta in evoluzione libera

   calcolo della risposta ad ingressi canonici

   la risposta a regime permanente ad ingressi polinomiali

   la risposta indiciale

   tempo di salita e sovraelongazione

   legami con il comportamento in frequenza
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Lesson n. 10: Le rappresentazioni grafiche della risposta armonica
   Introduzione

   funzione di trasferimento: rappresentazione poli zeri

   forma di Bode

   I diagrammi di bode

   termine costante

   termine monomio

   termine binomio

   termine trinomio
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Lesson n. 11: La "trasformata zeta" nello studio dei sistemi a tempo discreto
   La trasformata Z e le proprietà

   Il modello nel dominio complesso

   analisi nel dominio della variabile complessa

   Un esempio

   La funzione di trasferimento
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Lesson n. 12: La stabilità: definizioni e condizioni
   introduzione

   La stabilità interna

   stato di equilibrio e stabilità

   la stabilità del moto

   le proprietà dei sistemi lineari

   condizioni di stabilità per i sistemi lineari

   la stabilità esterna
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Lesson n. 13: La stabilità interna dei sistemi lineari
   introduzione

   sistemi a tempo continuo: condizioni di stabilità e stabilità asintotica

   criterio di Routh

   criterio di Routh: casi singolari

   estensioni del criterio di Routh

   sistemi a tempo discreto: condizioni di stabilità e stabilità asintotica

   il metodo della trasformazione bilineare

   il criterio di Jury

   lo studio della stabilità mediante approssimazione lineare
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Lesson n. 14: I sistemi interconnessi: connessioni elementari e proprietà
   introduzione

   connessioni elementari: calcolo della funzione di trasferimento

   connessioni elementari: calcolo del modello interno

   connessioni elementari: proprietà

   un esempio
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Lesson n. 15: Esempi di schemi di controllo (I parte)
   Esempio di problema di controllo: velocità di un CD

   Esempio di problema di controllo: laminazione di metalli

   Modello del motore

   Modello dell'alimentatore

   Modello del motore a corrente costante

   Modello del motore a tensione costante
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Lesson n. 16: Esempi di schemi di controllo (II parte)
   Schema sintetico del motore a tensione costante

   Controllo a retroazione della velocità angolare

   Analisi quantitative di equilibrio

   Modello di un regolatore di livello

   Controllo a retroazione per il regolatore di livello

   Analisi quantitative di equilibrio
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Lesson n. 17: Esempi di schemi di controllo (III parte)
   Regolatore di livello: riassunto e conclusioni

   Modello di un regolatore di temperatura

   Scambiatore di calore - digressione su schemi a blocchi
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Lesson n. 18: Esempi di schemi di controllo (IV parte)
   Scambiatore di calore: funzione di trasferimento

   Modello dell'alimentatore a diodi controllati

   Considerazioni quantitative
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Lesson n. 19: Esempi di schemi di controllo (V parte)
   Scambiatore di calore: considerazioni conclusive

   Considerazioni sulla stabilità

   Utilizzo del criterio di Routh

   Prestazioni di un sistema a retroazione

   Nomenclatura
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Lesson n. 20: Introduzione all'analisi dei sistemi a retroazione
   Nomenclatura: riepilogo

   Semplificazione di schemi: riduzione a reazione unitaria

   Semplificazione di schemi: separazione processo-controllore

   Definizione delle specifiche

   Principi di progettazione di un sistema di controllo

   Specifiche in relazione ai parametri del sistema

   Criterio di Nyquist: esempio 1
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Lesson n. 21: Stabilità di sistemi a retroazione (I parte)
   Criterio di Nyquist: radici sull'asse immaginario

   Criterio di Nyquist applicato al regolatore di livello

   Margine di fase e margine di guadagno: definizioni
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Lesson n. 22: Stabilità di sistemi a retroazione (II parte)
   Riassunto e conclusioni esempio Nyquist

   Esempio 2: attraversamenti multipli nei moduli

   Esempio 2: attraversamenti multipli nelle fasi

   Esempio 3: sistema ad anello aperto instabile
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Lesson n. 23: Stabilità di sistemi a retroazione (III parte)
   Esempio 3: sistema ad anello aperto instabile

   Esempio 4: diagramma più eleborato

   Introduzione alla precisione
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Lesson n. 24: Analisi della precisione (I parte)
   Precisione: inizio della trattazione analitica

   Classi di segnali

   Regime permanente: definizione

   Risposta a regime permanente

   Errore nei sistemi retroazionati

   Sistemi di tipo k: definizione, esempi e tabella riassuntiva
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Lesson n. 25: Analisi della precisione (II parte)
   Riepilogo sui sistemi di tipo k, tabella riassuntiva

   Legame errore-parametri del sistema non retroazionato

   Ampiezza dell'errore

   Caso del sistema retroazionato
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Lesson n. 26: Analisi della precisione (III parte)
   Caratterizzazione dell'errore a regime permanente

   Risposta ai disturbi: disturbo additivo in uscita

   Risposta ai disturbi: disturbo intermedio nel ramo diretto

   Interpretazione fisica dei risultati
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Lesson n. 27: Analisi della risposta transitoria (Iparte)
   Ruolo degli integratori nel ramo diretto

   Caso si riferimento a step

   Risposta a gradino per un sistema di ordine 2 e tipo 1, caso poli complessi

   Esempi al calcolatore
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Lesson n. 28: Analisi della risposta transitoria (IIparte)
   Risposta a gradino per un sistema di ordine 2 e tipo 1, caso radici reali

   Esempi al calcolatore

   Tempo di salita e sovraelongazione

   Banda passante, modulo alla risonanza

   Caso di sistemi più generali, relazioni empiriche
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Lesson n. 29: Funzioni di sensibilità
   Risposta armonica (ciclo aperto)

   Risposta armonica (sistema retroazionato, ciclo chiuso)

   Calcolo dell'errore per ingresso sinusoidale

   Funzione si sensibilità

   Funzione peso, specifiche di performance
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Lesson n. 30: Introduzione alla sintesi per tentativi
   Sintesi del controllore

   Scelta della funzione compensatrice R(s)

   Rete Anticipatrice

   Esempio

   Diagrammi universali delle reti compensatrici
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Lesson n. 31: Scelta della funzione anticipatrice
   Sintesi Rete Anticipatrice - Simulazione al calcolatore

   Due reti anticipatrici in cascata: considerazioni
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Lesson n. 32: Scelta della funzione attenuatrice
   Rete Attenuatrice

   Esempio
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Lesson n. 33: Regolatori P.I.D.
   Scelta dei parametri Kp e Ki: approccio empirico

   Caso in cui il processo è poco conosciuto

   Formule di Ziegler-Nichols

   Introduzione di un'azione derivatrice
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