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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Salvatore Monaco
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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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Salvatore Monaco
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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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Salvatore Monaco
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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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Salvatore Monaco
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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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Salvatore Monaco
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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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Salvatore Monaco
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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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Salvatore Monaco
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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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Salvatore Monaco
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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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Salvatore Monaco
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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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Salvatore Monaco
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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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Salvatore Monaco
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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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Salvatore Monaco
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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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Salvatore Monaco
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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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Salvatore Monaco
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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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Alberto Isidori
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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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Alberto Isidori
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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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Alberto Isidori
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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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Alberto Isidori
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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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Alberto Isidori
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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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Alberto Isidori
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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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Alberto Isidori
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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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Alberto Isidori
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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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Alberto Isidori
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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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Alberto Isidori
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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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Alberto Isidori
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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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Alberto Isidori
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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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Alberto Isidori
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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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Alberto Isidori
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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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Alberto Isidori
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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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Alberto Isidori
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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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Alberto Isidori
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Lesson n. 32: Scelta della funzione attenuatrice
Rete Attenuatrice
Esempio
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Alberto Isidori
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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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Alberto Isidori
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