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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA ELETTRONICA
Insegnamento
TEORIA DEI SISTEMI
IN07109225, 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 ELETTRONICA
IN0520, ordinamento 2008/09, A.A. 2017/18
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Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese SYSTEMS THEORY
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione (DEI)
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
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 MARIA ELENA VALCHER ING-INF/04

Mutuante
Codice Insegnamento Responsabile Corso di studio
IN07109225 TEORIA DEI SISTEMI MARIA ELENA VALCHER IN0527

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative ING-INF/04 9.0

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

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 9.0 72 153.0

Calendario
Inizio attività didattiche 25/09/2017
Fine attività didattiche 19/01/2018
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2019

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
9 A.A. 2018/2019 01/10/2018 15/03/2020 VALCHER MARIA ELENA (Presidente)
BISIACCO MAURO (Membro Effettivo)
BEGHI ALESSANDRO (Supplente)
CARLI RUGGERO (Supplente)
CENEDESE ANGELO (Supplente)
PINZONI STEFANO (Supplente)
TICOZZI FRANCESCO (Supplente)
ZAMPIERI SANDRO (Supplente)
ZORZI MATTIA (Supplente)
8 A.A. 2017/2018 01/10/2017 15/03/2019 VALCHER MARIA ELENA (Presidente)
BISIACCO MAURO (Membro Effettivo)
BEGHI ALESSANDRO (Supplente)
CARLI RUGGERO (Supplente)
CENEDESE ANGELO (Supplente)
CHIUSO ALESSANDRO (Supplente)
FERRANTE AUGUSTO (Supplente)
PILLONETTO GIANLUIGI (Supplente)
PINZONI STEFANO (Supplente)
SCHENATO LUCA (Supplente)
ZAMPIERI SANDRO (Supplente)
7 A.A. 2015/2016 01/10/2015 15/03/2018 FORNASINI ETTORE (Presidente)
VALCHER MARIA ELENA (Membro Effettivo)
BISIACCO MAURO (Supplente)
CENEDESE ANGELO (Supplente)
PINZONI STEFANO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Da corsi della laurea triennale in Ingegneria dell'Informazione: Nozioni fondamentali sui sistemi lineari a tempo continuo e a tempo discreto e sulla linearizzazione dei sistemi non lineari. Cambiamento di base nello spazio di stato e sistemi algebricamente equivalenti. Movimento libero e forzato, nel dominio del tempo e nei domini z ed s. Matrice di trasferimento.
Elementi di teoria della stabilita’: punti di equilibrio, stabilità, convergenza e stabilità asintotica dell'equilibrio. Teoria di Lyapunov, funzioni di Lyapunov e criteri di stabilita' e di instabilita'. Equazione di Lyapunov, per sistemi lineari continui e per sistemi lineari discreti.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Conoscenze e abilita' da acquisire: Padronanza di alcune metodologie di base per l’analisi, la sintesi e il controllo dei sistemi lineari a tempo discreto e a tempo continuo, in forma di stato.
Modalita' di esame: Modalita' di esame: L'esame consiste di una prova scritta, nella quale vengono proposti esercizi di applicazione, e di una eventuale prova orale, che verte sui contenuti teorici del corso.
Criteri di valutazione: Criteri di valutazione: Livello di conoscenza dei contenuti teorici del corso, capacita' di porre in relazione fra loro i diversi argomenti del suo programma e di applicarli alla soluzione di specifici problemi.
Contenuti: La numerazione fa riferimento alla dispensa
E.Fornasini, “Appunti di Teoria dei Sistemi” Ed. Libreria Progetto, 2015

Richiami da corsi precedenti
Cap 1. Modelli di stato, Linearizzazione, Sistemi lineari algebricamente equivalenti.
Cap 2. Evoluzione nel dominio del tempo dei sistemi lineari, Matrice di trasferimento, Analisi modale.
Cap 3. Equilibrio e stabilita’ dell’equilibrio, Stabilita’ dei sistemi lineari, Metodo diretto di Lyapunov, Criterio di Lyapunov, Equazioni di Lyapunov, Analisi della stabilit\`a con il metodo di linearizzazione.

Raggiungibilita’ e controllabilita’ (cap.5)
5.1 Raggiungibilita’ dei sistemi lineari discreti (escluso esempio 5.1.3)
5.2 Controllabilita’ nei sistemi lineari discreti (esclusa la prova delle prop. 5.2.6)
A.13 Trasformazione aggiunta (fino alla prop.A.13.2 esclusa)
5.3 Raggiungibilita’ e controllabilita’ dei sistemi lineari e continui
5.4 Ingressi di controllo e matrici gramiane (esclusi l’osservazione 1 e l’esercizio 5.4.5)
5.5 Controllo e matrici gramiane su orizzonte infinito
5.6 Controllo del movimento su un sottospazio (esclusa la prova della prop 5.6.1 nel caso continuo)
5.7 Rappresentazione dei sistemi non raggiungibili
5.8 Ulteriori criteri di raggiungibilita’

Retroazione dallo stato (cap.6)
6.1 Equazioni di stato dei sistemi retroazionati
6.2 Invarianti e forme canoniche
6.3 Forma canonica di controllo
6.4 Allocazione degli autovalori: caso m=1
6.5 Allocazione degli autovalori: caso m>1 (incluso l’esercizio 6.5.1) 6.6 Invarianti di controllo e teorema di Rosenbrock
6.7 Forma canonica multivariabile e allocazione degli autovalori: caso m>1 6.8 Stabilizzazione mediante retroazione dallo stato

Osservabilita’ e stima dello stato (cap. 7)
7.1 Osservabilita’ dei sistemi lineari e discreti
7.2 Ricostruibilita’ dei sistemi lineari discreti
7.3 Osservabilita’ e ricostruibilita’ dei sistemi lineari e continui
7.4 Dualita’
7.6 Stimatori asintotici dello stato
7.7 Sintesi del regolatore

Elementi di teoria della realizzazione (cap 8)
8.1 Realizzazione di mappe lineari ingresso-uscita (escluso l’esercizio 8.1.1)
8.2 Realizzazioni minime
8.3 Relazioni fra stabilita’ interna ed esterna (esclusi gli esercizi 8.3.1-3)
8.7 Realizzazioni bilanciate
8.8 Riduzione del modello (cenni al troncamento bilanciato e all’errore nei modelli di ordine ridotto)


Connessione di sistemi (cap 9)
9.1 Connessioni elementari
9.3 Connessione fra sistemi discreti e sistemi continui

Elementi di teoria del controllo ottimo (cap.10)
10.1 Introduzione
10.2 Controllo ottimo su intervallo finito dei sistemi lineari discreti
10.2.1 Impostazione del problema
10.2.2 Minimizzazione dell’indice
10.2.3 Complementi (soltanto l’osservazione)
10.3 Controllo ottimo su intervallo infinito dei sistemi lineari discreti
10.3.1 Considerazioni preliminari
10.3.2 Soluzione del problema ed equazione algebrica di Riccati 10.3.3 Matrice $M_\infty$ definita positiva e osservabilita’
10.3.4 Alcuni esempi e nuove questioni
10.4 Controllo ottimo e stabilizzazione dei sistemi lineari discreti
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali teoriche accompagnate da esercizi e da simulazioni Matlab.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Temi di esame ed esercizi (con soluzione) pubblicati nella homepage del docente e su Moodle.
Testi di riferimento:
  • E.Fornasini, Appunti di Teoria dei Sistemi. Padova: Libreria Editrice Progetto, 2015. Cerca nel catalogo
  • E.Fornasini, G.Marchesini, Esercizi di teoria dei Sistemi. Padova: Libreria Editrice Progetto, 1992. Cerca nel catalogo