AUTOMATION

Ingegneria Informatica AUTOMATION

0622700042
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE ED ELETTRICA E MATEMATICA APPLICATA
EQF7
COMPUTER ENGINEERING
2022/2023



OBBLIGATORIO
YEAR OF COURSE 1
YEAR OF DIDACTIC SYSTEM 2022
SPRING SEMESTER
CFUHOURSACTIVITY
540LESSONS
216EXERCISES
216LAB


Objectives
IL CORSO SARÀ FOCALIZZATO SUL CONTROLLO DI PROCESSO (METODOLOGIE CLASSICHE DI PROGETTO PER IL CONTROLLO DI SISTEMI DINAMICI CON EVOLUZIONE DIPENDENTE DAL TEMPO) E SUL CONTROLLO SEQUENZIALE (ANALISI E CONTROLLO DI SISTEMI DINAMICI CON EVOLUZIONE DIPENDENTE DA EVENTI). ALLA FINE DEL CORSO GLI STUDENTI SARANNO IN GRADO DI: (I) PROGETTARE CONTROLLORI IN RETROAZIONE CON L’AUSILIO DI AMBIENTI DI PROGETTAZIONE ASSISTITA AL CALCOLATORE; (II) PROGETTARE SEMPLICI CONTROLLORI DI TIPO PREDITTIVO; (III) ANALIZZARE UN SISTEMA DINAMICO AD EVENTI DISCRETI; (IV) PROGETTARE UN SUPERVISORE PER GARANTIRE SPECIFICHE LOGICHE.

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
• PROGETTO DI CONTROLLORI IN RETROAZIONE PER GARANTIRE SPECIFICHE DI STABILITÀ, MINIMIZZAZIONE DI ERRORE A REGIME E CARATTERISTICHE DEL TRANSITORIO.
• PROGETTO DI SEMPLICI CONTROLLORI PREDITTIVI BASATI SUL MODELLO;
• ANALISI DI SISTEMI LOGICI AD EVENTI DISCRETI.
• PROGETTO DI SUPERVISORI PER GARANTIRE SPECIFICHE LOGICHE.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE
• PROGETTO DI CONTROLLORI IN RETROAZIONE UTILIZZANDO AMBIENTI DI SVILUPPO AL CALCOLATORE.
• ANALISI DI SISTEMI LOGICI AD EVENTI UTILIZZANDO AMBIENTI DI SVILUPPO AL CALCOLATORE.
• PROGETTO DI SUPERVISORI PER SPECIFICHE LOGICHE UTILIZZANDO AMBIENTI DI SVILUPPO AL CALCOLATORE.
Prerequisites
PREREQUISITI: PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI SONO RICHIESTE CONOSCENZE DI BASE SUL CONTROLLO IN RETROAZIONE E SULLE TECNOLOGIE INFORMATICHE PER I SISTEMI DI CONTROLLO ED AUTOMAZIONE.

CORSI PROPEDEUTICI: NESSUNO


Contents
UNITÀ 1 - PROGETTO DI CONTROLLORI IN RETROAZIONE (ORE LEZIONE/ ESERCITAZIONE/ LABORATORIO 16/2/12)

1 – (2 ore lezione) – SCHEMI DI CONTROLLO IN RETROAZIONE. VANTAGGI DEL CONTROLLO IN RETROAZIONE. RICHIAMI SU STABILITÀ E MINIMIZZAZIONE DELL’ERRORE A REGIME. RICHIAMI SU SISTEMI DI CONTROLLO DIGITALE.

2 – (2 ore laboratorio) – INTRODUZIONE ALL’AMBIENTE MATLAB/SIMULINK/CONTROL SYSTEM TOOLBOX.

3 – (2 ora lezione) – RICHIAMI SULL’ANALISI DEI SISTEMI DEL PRIMO E DEL SECONDO ORDINE A TEMPO CONTINUO E DISCRETO.

4 – (2 ora laboratorio) – ESERCITAZIONE SULL’ANALISI DEI SISTEMI DEL PRIMO E DEL SECONDO ORDINE A TEMPO CONTINUO E DISCRETO.

5 – (2 ore lezione) – PRESTAZIONI DI UN SISTEMA DI CONTROLLO. SPECIFICHE DI PROGETTO NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA. CARTA DI NICHOLS.

6 – (2 ore lezione) – RETI CORRETTRICI. LINEE GUIDA PER LA SINTESI DI CONTROLLORI NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA.

7 – (2 ore laboratorio) – ESERCITAZIONE SULLA SINTESI NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA.

8 – (2 ore laboratorio) – ESERCITAZIONE SULLA SINTESI NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA.
9 – (2 ore lezione) – IL LUOGO DELLE RADICI.
10 – (2 ore lezione) – SPECIFICHE DI PROGETTO NEL DOMINIO DELLA VARIABILE COMPLESSA.
11 – (2 ore lezione) – LINEE GUIDA PER LA SINTESI DI CONTROLLORI NEL DOMINIO DELLA VARIABILE COMPLESSA.
12 – (2 ore esercitazione) – ESERCITAZIONE SULLA SINTESI NEL DOMINIO DELLA VARIABILE COMPLESSA.
13 – (2 ore laboratorio) – ESERCITAZIONE SULLA SINTESI NEL DOMINIO DELLA VARIABILE COMPLESSA.
14 – (2 ore lezione) – SCHEMI DI CONTROLLO AVANZATI.
15 – (2 ore laboratorio) – ESERCITAZIONE SULLA SINTESI Di CONTROLLORI IN SCHEMI DI CONTROLLO AVANZATI.
CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
• PROGETTO DI CONTROLLORI IN RETROAZIONE PER GARANTIRE SPECIFICHE DI STABILITÀ, MINIMIZZAZIONE DI ERRORE A REGIME E CARATTERISTICHE DEL TRANSITORIO.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE
• PROGETTO DI CONTROLLORI IN RETROAZIONE UTILIZZANDO AMBIENTI DI SVILUPPO AL CALCOLATORE.

UNITÀ 2 – CONTROLLO PREDITTIVO BASATO SU MODELLO (ORE LEZIONE/ ESERCITAZIONE/ LABORATORIO 12/0/6)

16 – (2 ore lezione) – INTRODUZIONE E MOTIVAZIONI INDUSTRIALI PER IL CONTROLLO PREDITTIVO.
17 – (2 ore lezione) – PREDIZIONE CON MODELLI BASATI SU FUNZIONE DI TRASFERIMENTO E SPAZIO DI STATO
18 – (2 ore lezione) – SINTESI DELLA LEGGE DI CONTROLLO PREDITTIVO IN ASSENZA DI VINCOLI
19 – (2 ore lezione) – IMPIEGO DELL’AZIONE IN AVANTI NEL CONTROLLO PREDITTIVO
20 – (2 ore lezione) – INTERPRETAZIONE DEL CONTROLLO PREDITTIVO CON SCHEMA DI CONTROLLO IN RESTROAZIONE.
21 – (2 ore laboratorio) – ESERCITAZIONE SULLA TARATURA DI UN CONTROLLORE PREDITTIVO IN ASSENZA Di VINCOLI
22 – (2 ore laboratorio) – ESERCITAZIONE SULLA TARATURA DI UN CONTROLLORE PREDITTIVO IN ASSENZA Di VINCOLI
23 – (2 ore lezione) – SINTESI DELLA LEGGE DI CONTROLLO PREDITTIVO IN PRESENZA Di VINCOLI
24 – (2 ore laboratorio) – ESERCITAZIONE SULLA TARATURA DI UN CONTROLLORE PREDITTIVO IN PRESENZA Di VINCOLI
CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
• PROGETTO DI SEMPLICI CONTROLLORI PREDITTIVI BASATI SUL MODELLO;

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE:
• PROGETTO DI CONTROLLORI IN RETROAZIONE UTILIZZANDO AMBIENTI DI SVILUPPO AL CALCOLATORE;

UNITÀ 3 – ANALISI E CONTROLLO SUPERVISIVO DI SISTEMI AD EVENTI DISCRETI (ORE LEZIONE/ ESERCITAZIONE/ LABORATORIO 16/0/8)

1 – (2 ore lezione) – LINGUAGGI FORMALI. AUTOMI A STATI FINITI DETERMINISTICI E NON DETERMINISTICI.
1 – (2 ore lezione) – LINGUAGGIO ACCETTATO E GENERATO DA UN AUTOMA A STATI FINITI. MINIMIZZAZIONE DI UN AUTOMA A STATI FINITI. COMPOSIZIONE CONCORRENTE DI AUTOMI.
1 – (2 ore lezione) – ESPRESSIONI REGOLARI. AUTOMI ASSOCIATI AD ESPRESSIONI REGOLARI. PROPRIETÀ DEGLI AUTOMI A STATI FINITI.
1 – (2 ore laboratorio) – ESERCITAZIONE SULL’ANALISI DI SISTEMI AD EVENTI MEDIANTE AUTOMI A STATI FINITI.
1 – (2 ore lezione) – IL PROBLEMA DEL CONTROLLO SUPERVISIVO. SPECIFICHE DINAMICHE, STATICHE E QUALITATIVE.
1 – (2 ore lezione) – SINTESI DEL SUPEVISORE MONOLITICO PER SPECIFICHE DINAMICHE, STATICHE E QUALITATIVE.
1 – (2 ore laboratorio) – ESERCITAZIONE SULLA SINTESI DEL SUPERVISORE.
1 – (2 ore lezione) – Introduzione alle reti di Petri. Albero di copertura.
1 – (2 ore lezione) – Linee guida sulla modellistica a reti di Petri.
1 – (2 ore lezione) – Invarianti di una PN. Insiemi linearizzati di raggiungibilità. Vivezza, limitatezza e reversibilità di una reti di Petri.
1 – (2 ore laboratorio) – Esercitazione sull'analisi dei sistemi ad eventi basata su reti di Petri.
1 – (2 ore laboratorio) – Esercitazione sull'analisi dei sistemi ad eventi basata su reti di Petri.

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
• ANALISI DI SISTEMI LOGICI AD EVENTI DISCRETI;
• PROGETTO DI SUPERVISORI PER GARANTIRE SPECIFICHE LOGICHE.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE:
• ANALISI DI SISTEMI LOGICI AD EVENTI UTILIZZANDO AMBIENTI DI SVILUPPO AL CALCOLATORE;
• PROGETTO DI SUPERVISORI PER SPECIFICHE LOGICHE UTILIZZANDO AMBIENTI DI SVILUPPO AL CALCOLATORE.

TOTALE ORE LEZIONE/ ESERCITAZIONE/ LABORATORIO 44/2/26
Teaching Methods
LEZIONI, ESERCITAZIONI IN AULA ED IN LABORATORIO. DURANTE LE ESERCITAZIONI IN AULA, I PROBLEMI SONO ASSEGNATI, RISOLTI E DISCUSSI. DURANTE LE ESERCITAZIONI IN LABORATORIO I PROBLEMI ASSEGNATI SONO RISOLTI MEDIANTE L'AUSILIO DI AMBIENTI PER LA PROGETTAZIONE ASSISTITA AL CALCOLATORE.
Verification of learning
LA PROVA D’ESAME È FINALIZZATA A VALUTARE NEL SUO COMPLESSO: LA CONOSCENZA E LA CAPACITÀ DI COMPRENSIONE DEI CONCETTI PRESENTATI AL CORSO; LA CAPACITÀ DI APPLICARE TALI CONOSCENZE PER LA RISOLUZIONE DI PROBLEMI DI ANALISI E CONTROLLO DI PROCESSO E SEQUENZIALE; L’AUTONOMIA DI GIUDIZIO, LE ABILITÀ COMUNICATIVE E LA CAPACITÀ DI APPRENDERE.
L’ESAME CONSISTE IN UNA PROVA SUDDIVISA IN DUE PARTI: (I) UNA PROVA SCRITTA CON PROBLEMI FINALIZZATI AD ACCERTARE LA CONOSCENZA E LA COMPRENSIONE DEGLI ASPETTI METODOLOGICI ED IN DOMANDE SUGLI ARGOMENTI DEL CORSO; (II) UNA PROVA CHE PREVEDE L’IMPIEGO DEL CALCOLATORE FINALIZZATA ALL’ACCERTAMENTO DELLE ABILITÀ DI NATURA PRATICA.
LA VALUTAZIONE DELLE RISPOSTE ALLE DOMANDE SUGLI ARGOMENTI DEL CORSO TERRÀ CONTO DELLE CONOSCENZE DIMOSTRATE DALLO STUDENTE E DEL GRADO DEL LORO APPROFONDIMENTO E DELLA QUALITÀ DELL’ESPOSIZIONE IN FORMA SCRITTA.
UNA PROVA ORALE POTREBBE ESSERE RICHIESTA IN CASO DI DUBBI SULLA VALUTAZIONE.
LA VALUTAZIONE FINALE SARÀ ESPRESSA IN TRENTESIMI, LA LODE POTRÀ ESSERE ATTRIBUITA AGLI STUDENTI CHE OLTRE A SVOLGERE CORRETTAMENTE LA PROVA, DIMOSTRINO DI SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE CON CHIAREZZA ED AUTONOMIA.
IN BASE ALLE DECISIONI DEL CONSIGLIO DIDATTICO POTREBBERO ESSERE SVOLTE PROVE INTRACORSO.
Texts
F. BASILE, P. CHIACCHIO, LEZIONI DI AUTOMATICA, SECONDA EDIZIONE, MAGGIOLI EDITORE, 2021, ISBN: 978-88-916-4756-6

J.A. ROSSITER, A FIRST COURSE IN PREDICTIVE CONTROL, CRC PRESS, 2018.

A. DI FEBBRARO, A. GIUA, SISTEMI AD EVENTI DISCRETI, MCGRAW-HILL, 2002.

PER APPROFONDIMENTI:
P. BOLZERN, R. SCATTOLINI, N. SCHIAVONI, FONDAMENTI DI CONTROLLI AUTOMATICI 4 ED , MCGRAW-HILL, MILANO, 2015, ISBN 978-88-386-6882-1.

MATERIALE DIDATTICO INTEGRATIVO SARÀ DISPONIBILE NELLA SEZIONE DEDICATA DELL'INSEGNAMENTO ALL'INTERNO DELLA PIATTAFORMA E-LEARNING DI ATENEO (HTTP://ELEARNING.UNISA.IT) ACCESSIBILE AGLI STUDENTI DEL CORSO TRAMITE LE CREDENZIALI UNICHE DI ATENEO.
More Information
L'INSEGNAMENTO È EROGATO IN ITALIANO.
  BETA VERSION Data source ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2022-09-16]