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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA ELETTRONICA
Insegnamento
CONTROL LABORATORY - LABORATORIO DI CONTROLLI
INP5070516, A.A. 2018/19

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. 2018/19
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Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese CONTROL LABORATORY
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione (DEI)
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 FRANCESCO TICOZZI ING-INF/04

Mutuante
Codice Insegnamento Responsabile Corso di studio
INP5070516 CONTROL LABORATORY - LABORATORIO DI CONTROLLI FRANCESCO TICOZZI 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 Secondo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
Turni
LABORATORIO 2.0 16 34.0 2
LEZIONE 7.0 56 119.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 25/02/2019
Fine attività didattiche 14/06/2019
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2019

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
4 A.A. 2018/2019 01/10/2018 15/03/2020 TICOZZI FRANCESCO (Presidente)
FERRANTE AUGUSTO (Membro Effettivo)
BEGHI ALESSANDRO (Supplente)
CARLI RUGGERO (Supplente)
CENEDESE ANGELO (Supplente)
PILLONETTO GIANLUIGI (Supplente)
PINZONI STEFANO (Supplente)
ZAMPIERI SANDRO (Supplente)
ZORZI MATTIA (Supplente)
3 A.A. 2017/2018 01/10/2017 15/03/2019 SCHENATO LUCA (Presidente)
CARLI RUGGERO (Membro Effettivo)
CENEDESE ANGELO (Supplente)
CHIUSO ALESSANDRO (Supplente)
FERRANTE AUGUSTO (Supplente)
PILLONETTO GIANLUIGI (Supplente)
PINZONI STEFANO (Supplente)
TICOZZI FRANCESCO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Il corso di necessita di conoscenze ed abilita` acquisite nei corsi di Fondamenti di Automatica, Teoria dei Sistemi e Controllo digitale
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso mira a fornire le seguenti competenze ed abilita`:
-) Capacita` di applicare tecniche di progettazione per sistemi di controllo presentate in corsi precedenti (Controlli automatici e Teoria dei Sistemi) su un sistema di controllo reale.
-) Conoscenza di tecniche di progettazione che tengono conto che i sistemi reali differiscono da quelli reali.
-) Capacita` di simulare e verificare le prestazioni di controllori tramite Matlab e Simulink
-) Verifica sperimentale delle prestazioni di controllori su un Motore elettrico c.c. controllato in tensione.
-) Elaborazione e stesura di rapporti tecnici.
Modalita' di esame: La verifica della conoscenza e delle competenze attese viene svolta tramite la correzione da parte del docente di quattro tesine di laboratorio, una per ognuna delle esperienze di progettazione, in cui vengono descritte sia la parte di progettazione e simulazione che la realizzazione sperimentale. In tal modo vengono valuatate tutte le competenze e abilita` obiettivo del corso.

La valutazione finale viene effettuata tramite la discussione (in sede di esame, orale) di una o piu` delle tesine.
Criteri di valutazione: I criteri di valutazione che saranno impiegati sono:

1) Completezza delle conoscenze acquisite;
2) Abilita` nell'utilizzare propriamente il linguaggio e le tecniche acquisito;
3) Livello di confidenza con cui si utilizzano le nuove idee acquisite nel corso;
4) Efficacia nella presentazione e comunicazione dei metodi usati;
5) Capacita` di redarre una relazione tecnico-scientifica;
Contenuti: Contenuti della parte teorica:

Richiami di segnali e sistemi: trasformata di Laplace e sue proprietà; rappresentazione di sistemi dinamici. Sistemi del secondo ordine e loro modellizzazione. Modellizzazione di sensori e attuatori. Matlab e simulink. Modellizzazione motore in corrente continua. Progettazione controllori mediante luogo delle radici. Progettazione controllori PID nel dominio della frequenza. Antiwindup. Richiami teoria dei sistemi: controllabilità, piazzamento poli. Retroazione di stato, inseguimento feedforward. Progettazione di PID in spazio di stato. Progettazione di stimatori. Progettazione di controllori digitali. Modellizzazione di sistemi flessibili. Controllo ottimo Lineare Quadratico (LQ). Analisi di robustezza e luogo delle radici nel caso SISO per controllo LQ. Casi limite: cheap control LQ. Progettazione dei pesi nel controllo LQ. Controllo integrale, inseguimento del riferimento e reiezione dei disturbi.

Contenuti della parte sperimentale:

Il corso prevede lo svolgimento di quattro esperienze di laboratorio:

1) Controllo con progettazione in frequenza tramite PID ed in spazio di stato nel continuo di un motore elettrico in corrente continua
2) Motore c.c. Controllo digitale PID e in spazio di stato di un motore elettrico
3) Controllo di un giunto flessibile tramite controllo ottimo LQ e stimatori di stato
4) Stabilizzazione e controllo di un segway tramite controllo ottimo LQ e stimatori di stato.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: il corso prevede lezioni teoriche frontali, lezioni di laboratorio informatico MATLAB che utilizzano i toolbox "Control Systems" e "Simulink", e lezioni di laboratorio sperimentale per il controllo di un motore elettrico in corrente continua. Nello specifico le esperienze di laboratorio riguarderanno:
-) la sintesi di un controllore PID con i metodi in frequenza;
-) la sintesi di un controllore PID in forma di stato;
-) la sintesi di controllori digitali;
-) la sintesi di un controllore tramite controllo ottimo LQ.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Appunti delle lezioni, dispense consegnate in classe ed il seguente testo di riferimento
Titolo:"Feedback control of Dynamical Systems"
Autori: Gene F. Franklin, J. David Powell, Abbas Emami-Naeini
Testi di riferimento:
  • Gene F. Franklin, J. David Powell, Abbas Emami-Naeini, Feedback control of Dynamical Systems. --: Pearson Education, 2014. previous editions are OK Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Laboratory
  • Problem based learning
  • Working in group
  • Problem solving
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)

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