Curriculum Vitae di Stefano Miani Indice

Curriculum Vitae di Stefano Miani
Indice
DATI PERSONALI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
STUDI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
POSIZIONI RICOPERTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ATTIVITÀ DIDATTICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Docenze a contratto e supplenze in ambito universitario . . . . .
Altre attività di docenza e esercitazioni . . . . . . . . . . . . . .
Attività didattica extra-universitaria . . . . . . . . . . . . . . . .
ATTIVITÀ ISTITUZIONALI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ATTIVITÀ DI RICERCA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sistemi dinamici con vincoli su stati e ingressi e controllo subottimo
Analisi e sintesi di controllori per sistemi incerti mediante tecniche alla Lyapunov . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tecniche di sintesi per problemi di reiezione ai disturbi di tipo l1
Ottimizzazione di reti dinamiche . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sintesi di leggi di controllo Gain Scheduling . . . . . . . . . . . .
Sintesi di leggi di controllo per applicazioni industriali . . . . . .
Controllori PID per specifiche H∞ e incertezze parametriche . . .
Altri temi di ricerca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Altre attività e progetti di ricerca . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Convenzioni di ricerca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Libri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Articoli su rivista . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Capitoli di libri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Estratti di conferenze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Presentazioni a workshop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tesi di dottorato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1
1
2
2
2
3
4
6
6
7
7
8
8
9
9
10
10
10
11
11
11
12
13
16
16
STEFANO MIANI
CURRICULUM VITAE
Novembre 2006
DATI PERSONALI
• Luogo e data di nascita: Parma, 27/03/1967.
• Cittadinanza: Italiana.
• Residenza: Udine, Via Paolo Sarpi 20, C.A.P. 33100, tel. 0432 501604.
• Coniugato dal 22/03/1997.
STUDI
• Anno 1986: Diploma di Maturità Scientifica (56/60) presso il Liceo
Scientifico N.Copernico di Udine;
• Anno 1993: Diploma di Laurea in Ingegneria Elettronica (110/110
e lode) presso l’Università degli Studi di Padova (nello stesso anno supera
l’esame per l’abilitazione alla professione di Ingegnere);
• Anno 1997: Conseguimento del titolo di Dottore in Ricerca in Ingegneria dei Sistemi (IX Ciclo, consorzio Università di Bologna, Firenze
e Padova).
POSIZIONI RICOPERTE
• 22/12/1997–31/10/1998: ricercatore universitario non confermato
per il S.S.D. ING/INF-04 Automatica presso il Dipartimento di Elettronica e Informatica dell’Universitaà degli Studi di Padova;
• 1/11/1998–31/10/2002: ricercatore universitario (confermato il 2212-2000) per il S.S.D. ING/INF-04 Automatica presso il Dipartimento
di Ingegneria Elettrica, Gestionale e Meccanica dell’Università degli Studi
di Udine;
• 1/11/2002–oggi: professore associato (confermato il 31-10-2006)
per il S.S.D. ING/INF-04 Automatica presso il Dipartimento di Ingegneria
Elettrica, Gestionale e Meccanica dell’Università degli Studi di Udine;
1
ATTIVITÀ DIDATTICA
Docenze a contratto e supplenze in ambito universitario
• A.A. 1996/97–1999/2000: docente (contratto fino al 97/98, successivamente supplenza, 50 ore) del corso“Progettazione Automatica
di Circuiti Elettronici” , S.S.D. ING/INF-01, Diploma Universitario in
Ingegneria Elettronica, Università degli Studi di Udine;
• A.A. 1999/2000, 2000/2001: docente (supplenza, 80 ore) del corso
Controlli Automatici, S.S.D. ING/INF-04 Corso di Laurea in Ingegneria
Elettronica, Università degli Studi di Udine;
• A.A. 2001/2002: docente (supplenza, 80 ore) del corso “Controlli
Automatici” per il Corso di Laurea in Ingegneria Gestionale
• A.A. 2001/2002: docente (supplenza, 40 ore) del corso “Controlli
Automatici II” per il Corso di Studi in Ingegneria Elettronica.
• A.A. 2002/03 e seguenti: docente (carico didattico istituzionale,
40 ore) del corso dei corsi “Controlli Automatici I” per il “Controlli
Automatici II” per il CDL in Ingegneria Elettronica NOD, Università
degli Studi di Udine;
• A.A. 2002/03 e seguenti: docente (carico didattico aggiuntivo, 40
ore) del corso “Controlli Automatici I”, CDL in Ingegneria Meccanica
NOD, Università degli Studi di Udine;
• A.A. 2002/03 e seguenti: docente (supplenza, 40 ore) del corso “Controlli Automatici I” per il CDL in Ingegneria Meccanica NOD, Università
degli Studi di Udine, sede di Pordenone;
• A.A. 2004/05–2006/07: docente (contratto, 14/40 ore) del corso
“Controllo di Processo” per il Master Universitario di II livello “Project
Management and System Engineering”, Università degli Studi di Udine;
• A.A. 2004/05–2006/07: docente (supplenza, 40 ore) del corso “Automazione Industriale” per il CDLS in Ingegneria dell’Innovazione NOD,
Università degli Studi di Udine, sede di Pordenone.
Altre attività di docenza e esercitazioni
• A.A. 1996/97 e seguenti: correlatore (relatore in seguito) di tesi di
Laurea svolte presso l’Università degli Studi di Udine.
• A.A. 1997/98: esercitazioni del corso “Ingegneria e Tecnologia dei Sistemi di Controllo” (docente Dott.R.Oboe), Facoltà di Ingegneria dell’Università degli Studi di Padova.
• A.A. 1998/99-2001/02: esercitazioni del corso “Controlli Automatici”
(docente Prof. U.Viaro), Facoltà di Ingegneria dell’Università degli Studi
di Udine.
2
• A.A. 1998/99-2001/02: esercitazioni per il corso di “Teoria dei Sistemi”
(docente Prof. F.Blanchini), Facoltà di Ingegneria dell’Università degli
Studi di Udine.
• A.A. 2002/03 e seguenti: esercitazioni e lezioni nei corsi “Controlli
Automatici I”, CDS Ingegneria Elettronica N.O.D., (titolare: Prof. F.
Blanchini), “Teoria dei sistemi”, CDS Ingegneria Elettronica N.O.D., (titolare: Prof. F. Blanchini), “Teoria dei sistemi”, CDS Ingegneria Gestionale Industriale N.O.D., (titolare: Prof. U. Viaro). Numero di ore/anno
in media totale per i tre corsi: 12.
• A.A. 2002/03: Membro delle commissioni d’esame dei suddetti corsi;
• A.A. 2002/03: Seminario nell’ambito del Dottorato di Ricerca
in Ingegneria Industriale e dell’Informazione, Dipartimento di Ingegneria
Elettrica, Gestionale e Meccanica, Università di Udine;
• A.A. 2003/04–2004/05: Tutor di Dottorato per il XIX ciclo.
Attività didattica extra-universitaria
• Marzo 1996: Ciclo di 4 lezioni per il corso di formazione professionale
per Tecnico dell’ambiente presso lo IAL di Pordenone su ”Inquinamento
Acustico” e “Inquinamento Atmosferico”.
• Ottobre-Dicembre 1997: Incarico per l’organizzazione ed il coordinamento
del corso di formazione professionale del Fondo Sociale Europeo per Tecnico Software (durata del corso 800 ore), svolto presso l’Università
degli Studi di Udine da docenti universitari ed extra-universitari.
• Maggio-Settembre 1999: Ciclo di lezioni “Utilizzo di strumenti software
per l’analisi e la sintesi di sistemi dinamici” (14 ore) presso la Danieli
S.p.a. nell’ambito di un corso di Meccatronica rivolto al Personale Tecnico dell’azienda (convenzione tra il DIEGM dell’Università degli Studi di
Udine e la Danieli S.p.a.).
3
ATTIVITÀ ISTITUZIONALI
• A.A. 1998/1999, 1999/2000: predisposizione del rapporto annuale del
DIpartimento di Ingegneria Elettrica, Gestionale e Meccanica;
• Anno 1999 e seguenti: rappresentante del Dipartimento presso il
Consiglio Direttivo del Centro Interdipartimentale dei Servizi Bibliotecari
di Scienze, Università degli Studi di Udine
In tale veste ha coordinato il turnover delle riviste di minore interesse
a vantaggio di altre per i nuovi raggruppamenti che si sono aggiunti al
Dipartimento di afferenza e ha coordinato (fino all’A.A. 2003/04 incluso)
l’acquisto dei libri del Dipartimento del Fondo Didattica.
• Anno 2000 e seguenti: membro delle commissioni istruttorie permanenti della Facoltà di Ingegneria dell’Università degli Studi di Udine
denominate “Rapporti internazionali” e “Tirocinio”;
• Triennio accademico 2000/01-2002/03: rappresentante dei ricercatori
nel Consiglio della Facoltà di Ingegneria;
• Triennio accademico 1999/00-2001/02: rappresentante dei ricercatori
nel consiglio del Corso di Diploma Universitario in Ingegneria Elettronica;
• Febbraio 2002-Ottobre 2004: Direttore Vicario del Centro Interdipartimentale dei Servizi Bibliotecari di Scienze (dimissioni presentate
causa incompatibilità con altri incarichi);
• A.A. 2002/03–oggi: Membro del Collegio Docenti del Dottorato
di Ricerca in Ingegneria Industriale e dell’Informazione, Dipartimento di
Ingegneria Elettrica, Gestionale e Meccanica, Università di Udine;
• A.A. 2002/03–oggi: membro di Commissioni di Laurea di Vecchio e
Nuovo Ordinamento Didattico;
• Febbraio 2002-Febbraio 2006: responsabile Socrates di Facoltà
In tale veste:
– ha svolto opera di divulgazione al fine di sensibilizzare i colleghi
ad incrementare il numero di borse Socrates/Erasmus erogate dalla Facoltà (passate da 37 nell’A.A. 2001/02 a più di 100 nell’A.A.
2005/06);
– ha proposto i criteri per la formazione delle graduatorie Socrates/Erasmus e ha seguito la predispozione del form elettronico per le
domande on-line degli studenti. Tali criteri e form, inizialmente
predisposti per le sole domande Socrates/Erasmus della Facoltà di
Ingegneria, sono poi stati estesi all’intero Ateneo;
– ha curato la creazione di un database con lo “storico” degli esami
sostenuti all’estero dagli studenti Socrates/Erasmus e la realizzazione dell’interfaccia web per la consultazione degli stessi, in modo da
facilitare l’individuazione degli esami sostenibili all’estero per i nuovi
studenti e facilitare la procedura di approvazione per i docenti;
4
– ha curato la conversione da/a votazione ECTS a/da votazione dei
corsi di Laurea della Facoltà di Ingegneria;
– ha sviluppato un sito web, ad uso degli studenti, per la consultazione
delle esperienze Socrates/Erasmus degli studenti.
• A.A. 2002/03 e seguentii: Coordinatore Socrates/Erasmus per scambi con i seguenti paesi: Finlandia, Belgio, Spagna (fino all’A.A. 2006/2007),
Portogallo e Olanda;
• Maggio 2004-Febbraio 2006: Delegato del Preside della Facoltà di Ingegneria per la stesura di un piano formativo per studenti stranieri nell’ambito di un accordo con la “Danieli e C. Officine Meccaniche spa”.
In qualità di Delegato del Preside ha curato in totale autonomia gli aspetti organizzativi e economici dell’intero piano formativo. Tale piano si è
concretizzato nella stipula di diversi accordi con istituzioni universitarie di
paesi esteri che hanno portato all’iscrizione a corsi di Laurea Specialistica
della Facoltà di Ingegneria dell’Università degli Studi di Udine di:
– A.A. 2005/06: 25 studenti provenienti da Cina, Russia e Ucraina;
– A.A. 2006/07: 20 studenti provenienti da Cina, Ucraina e India.
5
ATTIVITÀ DI RICERCA
L’attività di ricerca ha riguardato i seguenti temi:
1. sistemi dinamici con vincoli su stati e ingressi e controllo subottimo [J1,
J3, J5, J7, C7, J9, BC2, C8, C9, J10, J12, J14, J16, C24];
2. analisi e sintesi di controllori per sistemi incerti mediante tecniche alla
Lyapunov [C1, C2, J2, BC1, C3, J4, C5, J6, C14];
3. tecniche di sintesi per problemi di reiezione a disturbi di tipo l1 [C4, J8,
C6];
4. ottimizzazione di reti dinamiche [C10, C11, J11, C22, J13, J17];
5. sintesi di leggi di controllo Gain Scheduling [C19, J15, C26, C27, W2, C31];
6. sintesi di leggi di controllo per applicazioni industriali [C12, C17, C20,
J18, C28, C32];
7. controllori PID per specifiche H∞ e incertezze parametriche [C23, J19,
J20, C25, C30];
8. altri temi di ricerca [C13, C15].
Sistemi dinamici con vincoli su stati e ingressi e controllo subottimo
I primi risultati della ricerca nel campo dei sistemi vincolati sono riportati
in [J1], dove è stato risolto il problema della determinazione di un controllore capace di stabilizzare tutti gli stati appartenenti ad un assegnato insieme
iniziale.
Ulteriori risultati in questo campo sono stati presentati nel lavoro [J3], dove è
stata presentata una procedura per la determinazione del dominio di attrazione
massimale per un sistema vincolato e dove sono state presentate due nuove
strategie di controllo a reazione dallo stato per sistemi con vincoli su stati e
ingressi nel caso tempo-continuo, capaci di stabilizzare tutte gli stati ad esso
appartenenti.
I risultati sperimentali della applicazione di tali strategie di controllo ad un
sistema di laboratorio costituito da due vasche interconnesse ed alimentate con
elettrovalvole di tipo on-off sono stati riportati negli articoli [C7, J7].
Negli articoli [C9, J5] sono presentati alcuni risultati recenti riguardanti
la possibilità di utilizzare funzioni di Lyapunov differenziabili al fine di ridurre la complessità della legge di controllo associabile all’insieme di attrazione
massimale di un sistema vincolato.
Una raccolta dei principali risultati riguardanti la sintesi di controllori nonlineari per sistemi vincolati ed in presenza di incertezze parametriche è stata
riportata in [BC2].
Negli articoli [C8, J12] è stata riportata una nuova metodologia per l’inseguimento di segnali costanti nel caso di sistemi con vincoli sullo stato. L’articolo
[J10] approfondisce ulteriormente tali argomenti e fornisce una caratterizzazione
6
della classe di segnali per i quali è possibile fornire una strategia di inseguimento nonchè le strategie stesse. Infine, in [J9] sono stati analizzato e discussi
alcuni aspetti riguardanti condizioni algebriche per la determinazione di regioni
invarianti.
La ricerca pubblicata negli articoli [C24, J16] è rivolta alla determinazione
di leggi di controllo subottime di tipo “receding-horizon” per la risoluzione di
problemi di controllo ottimo (anche in presenza di vincoli). Nello specifico nei
lavori si è mostrato come, sotto opportune ipotesi, sia possibile determinare
leggi di controllo subottime per sistemi a tempo continuo risolvendo problemi
di ottimizzazione per sistemi a tempo discreto ad-hoc da questi derivati. Più
precisamente, è stato dimostrato come sia possibile ridurre la complessità temporale dell’ottimizzazione originaria da risolvere in linea mediante opportuna
scelta di un passo di campionamento ”virtuale”, diverso da quello utilizzato per
l’effettiva applicazione della legge di controllo in linea, a patto di ricorrere a
soluzione sub ottime. Nello stesso lavoro è stato inoltre dimostrato come determinare il suddetto intervallo di campionamento a partire da un determinato
livello di subottimalità.
Nell’articolo [J14], gli autori hanno invece recensito un libro sui sistemi
vincolati pubblicato da alcuni colleghi esperti del settore.
Analisi e sintesi di controllori per sistemi incerti mediante tecniche
alla Lyapunov
I primi risultati della ricerca nel campo dei sistemi incerti sono stati riportati
in [C1], dove è stato analizzato il problema della sintesi di controllori mediante
appropriate funzioni di Lyapunov.
I risultati di analisi per sistemi con incertezze sono riportati nei lavori
[C2, J2], dove è stato risolto il problema di determinare la migliore stima dei
parametri caratterizzanti il transitorio di un sistema incerto.
Una panoramica dei risultati riguardanti insiemi invarianti poliedrici è stata
presentata nel lavoro di rassegna [BC1], dove viene messa in rilievo la possibilitá
di utilizzare funzioni di Lyapunov lineari a tratti per problemi di analisi e di
sintesi per sistemi incerti e/o vincolati.
Il problema della analisi del comportamento a regime ed in transitorio della
risposta ad un gradino di un sistema dinamico incerto ed in presenza di disturbi
incogniti, ma limitati in norma infinito, è stato affrontato negli articoli [C3, J4].
Negli articoli [C5, J6], è stata presentata una nuova classe di funzioni di
Lyapunov per la determinazione di leggi di controllo per sistemi incerti.
Infine l’articolo [C14] descrive in dettaglio gli aspetti numerici dell’implementazione dell’algoritmo per la determinazione di funzioni di Lyapunov poliedriche.
Tecniche di sintesi per problemi di reiezione ai disturbi di tipo l1
Nel campo della reiezione ai disturbi, negli articoli [C4, J8] ’e stato presentato
un metodo di sintesi basato su funzioni di Lyapunov di tipo poliedrico che permette di risolvere il problema della stabilizzazione globale di un sistema lineare
7
con vincoli sugli ingressi, in presenza di disturbi limitati in norma, garantendo
allo stesso tempo la migliore reiezione l1 in un appropriato intorno dell’origine
dello spazio degli stati.
Infine nel lavoro [C6] si è mostrato come i controllori lineari a struttura
variabile possano fornire le stesse prestazioni l1 ottenibili da qualsiasi controllore
dinamico di dimensione finita.
Ottimizzazione di reti dinamiche
Nel campo dell’ottimizzazione di reti dinamiche è stato risolto il problema della
determinazione di una legge di controllo decentralizzata per reti di dimensione
arbitraria in presenza di disturbi e vincoli sui massimi flussi ammissibili nella
rete e di malfunzionamenti della rete stessa. Tali risultati sono stati riportati
nell’articolo [C11, J11].
I risultati di cui sopra soffrono putroppo del problema di richiedere agli
attuatori una velocit‘a di commutazione infinita. Qualora il sistema di produzione in esame non permetta la commutazione istantanea tra diversi valori della
variabile di controllo, ma questa richieda dei periodi di “setup”, occorre valutare sotto quali condizioni si possa ancora garantire la limitatezza delle variabili
presenti nel sistema di produzione-distribuzione considerato. Una soluzione a
tale problema è stata affronata nell’articolo [C21, J13], dove si è mostrato come
le condizioni di stabilizzabilità (ovvero di limitatezza delle variabili di sistema) non dipendano dalla eventuale presenza di tempi di “setup”, ma solo dalla
configurazione della rete. Negli stessi articoli sono state inoltre proposte delle
leggi di controllo mirate a risolvere problemi di planning in presenza di setup e
ingressi quantizzati volte alla minimizzazione di specifici funzionali.
Infine, negli articol [C22, J17] è stato analizzato il problema della sintesi
di leggi di controllo ottime in presenza di disturbi per sistemi di produzionedistribuzione e si è mostrato come in alcuni casi tale problema sia riconducibile
a un problema di controllo ottimo senza disturbi per un sistema di produzione
opportunamente definito.
Sintesi di leggi di controllo Gain Scheduling
Negli articoli [C19, J15, C26] è stato affrontato il problema della stabilizzazione
dall’uscita di sistemi lineari con parametri tempo varianti mediante controllori
di tipo gain scheduling, ovvero capaci di aggiornare i propri parametri “on-line”
sulla base delle variazioni dei parametri dell’impianto da controllare. È stata
presa in considerazione una particolare classe di sistemi tempo-varianti e per
essa si sono fornite condizioni necessarie e sufficienti per la stabilizzazione gain
scheduling mediante retroazione dallo stato e per l’esistenza di stimatori lineari
dello stato. Sulla base di tali condizioni è stato infine presentato una principio
di “separazione”, principio che permette di separare il progetto di un regolatore
a retroazione dall’uscita in un problema di retroazione dallo stato e di stima
dello stato.
Gli aspetti numerici dell’implementazione degli algoritmi necessari a fornire
le matrici delle suddette condizioni sono stati presentati nell’articolo a confe-
8
renza [C27], ove sono state inoltre presentate delle innovative tecniche per la
riduzioni dei tempi di calcolo delle stesse.
Nella presentazione [W2] sono messe in evidenza le caratteristiche principali
dei sistemi lineari tempo varianti e alcuni recenti risultati in tale settore che
permettono la sintesi della legge di commutazione tra una batteria di controllori,
ciascuno progettato sulla base di differenti specifiche, mantenendo la stabilità
del sistema tempo-variante cosı̀ ottenuto.
L’articolo [C31] presenta una rassegna delle condizioni di stabilizzabilità/stima
per sistemi incerti e di tipo gain scheduling (ovvero per i quali sia noto istante
per istante il valore dell’incertezza) e le compendia con ulteriori condizioni , a
fornire un quadro esasutivo delle condizioni per sistemi incerti/gain scheduling.
Sintesi di leggi di controllo per applicazioni industriali
Nell’ambito di una cooperazione con una locale azienda produttrice di acciaierie
è stata analizzata la possibilità di predisporre i parametri di un controllore PID
mediante tecniche recenti di controllo robusto basate su “value sets” [C12] e di
tipo “set-based” [C17].
Nell’ambito di una convenzione con un’azienda del settore siderurgico è stato sviluppato un sistema di controllo per la movimentazione di una canaletta
metallica con diametro di 50 cm e lunghezza di 120 m. L’innovativo sistema di
controllo sviluppato permette il soddisfacimento delle specifiche richieste dall’azienda, specifiche alquanto stringenti dal momento che veniva richiesto un
tempo di assestamento (al 3 %) per una rotazione di 90o di 0.7 secondi. I risultati teorici dello schema di controllo proposto sono stati riportati negli articoli
[C20, J18], apparsi a conferenza e su rivista, rispettivamente.
Nell’articolo [C28], apparso a conferenza, è stata invece proposta una nuova tecnica “obstacle avoidance” per la movimentazione di robot. Tale tecnica,
basata su un algoritmo di controllo a due livelli, consiste nel partizionamento
dello spazio di lavoro in figure semplici (ad esempio elissoidi, cubi, parallelepipedi) e nella generazione di un albero di percorso minimo fuori linea e richiede
in linea la sola posizione finale desiderata del robot. L’algoritmo di controllo a
alto livello si occupa della generazione in linea di una serie di via point, generati
durante il percorso, mentre quello di basso livello impedisce che il robot vada
ad urtare un ostacolo.
Nella ricerca pubblicata in [C32, J21], articoli apparsi a conferenza e rivista,
svolta in collaborazione con colleghi del settore Azionamenti, ci si è interessati
di leggi di controllo a tempo minimo per motori sincroni a magneti permanenti
e più precisamente della possibilità di implementare leggi di controllo ottime a
tempo minimo nei tempi imposti dall’hardware disponibile. I risultati sono stati
soddisfacenti e l’algoritmo di controllo è stato implementato in via sperimentale
su un prototipo da laboratorio.
Controllori PID per specifiche H∞ e incertezze parametriche
Nella coppia di articoli [C25, J19] apparsi a conferenza e rivista, rispettivamente,
e successivamente nell’articolo apparso a conferenza [C30], è stato proposto un
9
metodo per l’individuazione nello spazio dei parametri dei valori di un controllore PID (oppure di un controllore zero-polo) che garantiscono un determinato
valore della norma H∞ della funzione sensitività o sensitività complementare
(eventualmente pesate mediante opportune funzioni di trasferimento). Nel caso
di controllori PID tale metodo permette, fissato il valore del guadagno proporzionale, di determinare i confini delle regioni nello spazio KD − KI nelle quali
le specifiche H∞ sono rispettate e successivamente, mediante “sweep” sui valori
del guadagno proporzionale, di determinare i solidi in cui deve trovarsi la terna
KP , KD , KI affinché le specifiche imposte vengano soddisfatte.
Negli articoli [C23, J20] la ricerca ha riguardato l’individuazione del campo di valori dei parametri di un controllore PI che permettono di soddisfare
assegnate specifiche H∞ per la funzione di sensitività complementare in presenza di variazioni dei parametri di un sistema del primo ordine con ritardo (FOLPD). Anche in questo caso è stata proposta una procedura grafica e
strumenti software per la generazione delle regioni di ammissibilità.
Altri temi di ricerca
Altri temi di ricerca riguardano la modellizzazione e il controllo di strutture
flessibili [C13, C15],
Altre attività e progetti di ricerca
• È revisore per le principali riviste internazionali di settore.
• Novembre 1998-Giugno 1999 e novembre 2001-oggi: Membro del Comitato Organizzatore della Conferenza Internazionale “Advanced
Manufacturing and System Technology.
• Anni 2000-2002: Membro dell’Editorial Board della rivista Nonlinear
Dynamics and Systems Theory.
• A.A. 2003-2006: Responsabile scientifico per la parte Italiana del Programma di Cooperazione Scientifica e Tecnologica Italia-Marocco 20032006 “Controllo robusto di processi industriali in presenza di vincoli”.
• A.A. 1998 e seguenti: fa parte dell’unità dei progetti COFIN dell’Università degli Studi di Udine. La sede di Udine risulta Sede di coordinamento nazionale per l’ultimo progetto presentato, COFIN 2004, “Tecniche
robuste e di ottimizzazione per sistemi di controllo ad alte prestazioni”.
Convenzioni di ricerca
• Settembre-Dicembre 2000: responsabile delle convenzione tra il DIEGM
e l’azienda SIMAC Spa per “Attività di ricerca per la progettazione di un
sistema automatico di movimentazione din una canaletta rotante”;
• Maggio 2002–Dicembre 2003: responsabile della convenzione di ricerca
tra il DIEGM e l’azienda SIMAC Spa per “Attività di ricerca per lo
sviluppo di un sistema automatizzato per il conteggio di barre metalliche”.
10
Riferimenti bibliografici
LIBRI
[B1]
F. Blanchini e S. Miani. Set theoretic methods in control, SpringerVerlag, 2007.
ARTICOLI SU RIVISTA
[J1]
F. Blanchini, F. Mesquine, e S. Miani. Constrained stabilization with
an assigned initial condition set. Int. J. Control, 62(3):601–617, 1995.
[J2]
F. Blanchini e S. Miani. On the Transient Estimate for Linear Systems
with Time-Varying Uncertain Parameters. IEEE Trans. Circuits Syst.,
Part I: Fundamental Theory and Applications, 3(7):592–596, 1996.
[J3]
F. Blanchini e S. Miani. Constrained stabilization of continuous-time
linear systems. Systems & Control Letters, 28(2):95–102, 1996.
[J4]
F. Blanchini, S. Miani, e M. Sznaier. Robust Performance with Fixed and
Worst-case Signals for Uncertain Time-varying Systems. Automatica,
33(12):2183–2189, 1997.
[J5]
F. Blanchini e S. Miani. Constrained stabilization via smooth Lyapunov
functions. Systems & Control Letters, 35:155–163, 1998.
[J6]
F. Blanchini e S. Miani. A New Class of Universal Lyapunov Functions
for the Control of Uncertain Linear Systems. IEEE Trans. Automat.
Contr., 44(3):641–647, 1999.
[J7]
F. Blanchini, S. Cotterli, G. Koruza, S. Miani, R. Siagri, e L. Tubaro. Constrained stabilization of a dynamic system: a case study.
Kybernetika, 35(1):93–104, 1999.
[J8]
M. Sznaier, R. Suárez, S. Miani, e J. Alvarez-Ramı́rez. Optimal l∞
Disturbance Rejection and Global Stabilization of Linear Systems with
Bounded Control. Int. J. Rob. Nonlin. Control, 9(10):659-675, 1999.
[J9]
F. Blanchini e S. Miani. Discussion: (A, B)–invariance conditions of
polyhedral domains for continuous–time systems by C.E.T. Dorea and
J.C. Hennet. Eur. J. Control, 5(1), 1999 (invited paper).
[J10] F. Blanchini e S. Miani. Any domain of attraction for a linear constrained
system is a tracking domain of attraction. SIAM J. Contr. Optim, 38(3),
pp. 971–994, 2000.
[J11] F. Blanchini, S. Miani, e W. Ukovich. Control of production-distribution
systems with unknown inputs and system failures. IEEE Trans.
Automat. Contr., 45(6), pp. 1072–1081, 2000.
11
[J12] F. Blanchini e S. Miani. Set based constant reference tracking for
continuous-time constrained systems. Nonlinear Dynamics and Systems
Theory, 1(2), pp. 121–132, 2001.
[J13] F. Blanchini, S. Miani, R. Pesenti, and F. Rinaldi. Stabilization of multiinventory systems with uncertain demand and setups. IEEE Trans.
Robotics and Automation, 19(1):103–116, 2003.
[J14] F. Blanchini and S. Miani. Book review: Actuator saturation control,
by V. Kapila and K.M. Grigoriadis. Automatica, 39(4):762–765, 2003.
[J15] F. Blanchini and S. Miani. Stabilization of LPV systems: state feedback,
state estimation and duality. SIAM J. Contr. Optim., 42(1):76–97, 2003.
[J16] F. Blanchini, S. Miani, and F. Pellegrino. Suboptimal receding horizon control for continuous-time systems. IEEE Trans. Automat. Contr.,
48(6):1081–1086, 2003.
[J17] F. Blanchini, S. Miani, and F. Rinaldi. Guaranteed cost control
for multi–inventory systems with uncertain demand. Automatica,
40(2):213–223, February 2004.
[J18] A. Gasparetto and S. Miani. Dynamic model of a rotating channel used
in the steel industry and controller implementation. Journal of Vibration
and Control, 10(3):423–445, March 2004.
[J19] F. Blanchini, A. Lepschy, S. Miani, and U. Viaro. Characterization
of PID and lead/lag compensators satisfying given H∞ specifications.
IEEE Trans. Automat. Contr., 49(5):736–740, May 2004.
[J20] W. Krajewski, A. Lepschy, S. Miani, and U. Viaro. Frequency-domain
approach to robust PI control. Journal of the Franklin Institute, 342:674–
687, September 2005.
[J21] F. Blanchini, S. Miani, M. Tomasini, L. Tubiana, U. Viaro, and
M. Zigliotto. A minimum-time control strategy for torque tracking in
permanent magnet ac motor drives. Automatica, 2007.
[J22] F. Blanchini, S. Miani, and C. Savorgnan. Stability results for linear
parameter varying and switching systems. Automatica, 2007.
CAPITOLI DI LIBRI
[BC1] F. Blanchini e S. Miani. Piecewise-linear functions in robust control. In
F. Garofalo and L. Glielmo, editors, Robust Control via Variable Structure and Lyapunov Techniques, Lecture Notes in Control and Information
Science, pp.213–243. Springer-Verlag, London, 1996.
[BC2] F. Blanchini e S. Miani. Nonlinear controllers for the constrained stabilization of uncertain dynamic systems. In S. Tarbouriech and G. Garcia, editors, Control of uncertain systems with bounded inputs, Lecture
12
Notes in Control and Information Science, pp.97–117. Springer-Verlag,
London, 1997.
[BC3] F. Blanchini e S. Miani. Dynamic programming for robust control: old
ideas and recent developments. In A. Garulli, A. Tesi and A. Vicino, editors, Robustness in Identification and Control, Lecture Notes in Control
and Information Science, pp. 391–404, Springer-Verlag, London, 1999.
[BC4] F. Blanchini, S. Miani, R. Pesenti, F. Rinaldi, e W. Ukovich. Robust control of production-distribution systems. In S. O. R. Moheimani,
Editor, Perspectives in Robust Control, Lecture Notes in Control and
Information Science, pp. 13–28, Springer-Verlag, London, 2001.
[BC5] F. Blanchini, S. Miani, and C. Savorgnan. Set based control synthesis for
state and velocity constrained systems. In S. Tarbouriech, G. Garcia,
and A.H. Glattfelder, editors, Advanced Strategies in Control Systems
with Input and Output Constraints, volume 346 of Lecture Notes in Control and Information Science, pages 341–368,. Springer-Verlag, London,
2007.
ESTRATTI DI CONFERENZE
[C1]
F. Blanchini e S. Miani. Polyhedral Lyapunov functions and variable
structure controllers for uncertain linear systems. In Proc. Robust Control via Variable Structure and Lyapunov Techniquesi conf., pp.19–26,
Benevento, Italy, 1994.
[C2]
F. Blanchini e S. Miani. Best transient estimate for linear discrete-time
uncertain systems. In Proc. of the 3rd European Control Conference
ECC 95, pp.1010–1015, Roma, Italy, 1995.
[C3]
F. Blanchini, S. Miani, e M. Sznaier. Step response bounds for time
varying uncertain systems with bounded disturbances. In Proc. 34th
Control Decision Conference CDC 1995, pp.3188–3193, New Orleans,
Louisiana, USA, 1995.
[C4]
M. Sznaier, R. Suárez, S. Miani, e J. Alvarez-Ramı́rez. Optimal l∞
disturbance rejection and global stabilization of linear systems with
saturating control. In International Federation of Automatic Control
Conference IFAC 96, pp.155–160, San Francisco, USA, 1996.
[C5]
F. Blanchini e S. Miani. A new class of universal Lyapunov functions for
the control of dynamic systems. In Proc. 35th Contr. Dec. Conference
CDC96, pp. 1027–1032, Kobe, Japan, 1996.
[C6]
F. Blanchini, M. Sznaier, e S. Miani. Worst case l∞ to l∞ gain minimization: dynamic versus static state feedback. In Proc. 35th Contr. Dec.
Conference CDC96, pp.2395–2400, Kobe, Japan, 1996.
13
[C7]
F. Blanchini, S. Cotterli, G. Koruza, S. Miani, R. Siagri, and L.Tubaro.
Constrained stabilization of a dynamic system: a case study. In Proc.
5th IEEE Mediterranean Control Conference, CDROM, Cipro, 1997.
[C8]
F. Blanchini e S. Miani. Constant signal tracking for state constrained dynamic systems. In Proc. 36th Contr. Dec. Conference CDC97,
pp.2870–2875, San Diego (CA), USA, 1997.
[C9]
F. Blanchini e S. Miani. Constrained stabilization via smooth Lyapunov
functions. In A. Tornambè, G. Conte, and A.M. Perdon, editors, Proc.
6th IEEE Mediterranean Control Conference, pp.284–289, Alghero, Italy,
1998. World Scientific.
[C10] F. Blanchini, S. Miani, e W. Ukovich. Decentralized control of
continuous-time production-distribution systems with unknown inputs. In Proc. IEEE Int. Conference Control Applications CCA98,
pp.1312–1316, Trieste, Italy, September 1998.
[C11] F. Blanchini, S. Miani, e W. Ukovich. Control of production-distribution
systems with unknown inputs and system failures. In Proc. 37th Contr.
Dec. Conference CDC98, pp.2710–2715, St. Louis, USA, 1998.
[C12] F. Blanchini, F. Miani, S. Miani, e U. Viaro. Robust PID controller tuning for continuous casting mold level control. In Proc. AMST
Conference, pp.635–642, Springer, Wien, 1999.
[C13] A. Gasparetto e S. Miani. Application of classical PD regulator to the
control of a flexible planar closed chain linkage. In Proc. 7th IEEE
Mediterranean Control Conference, pp.773–781, Haifa, Israel, 1999.
[C14] F. Blanchini e S. Miani. Numerical computation of polyhedral Lyapunov
functions for robust control synthesis. In Proc. 1999 IFAC Conference,
pp.497–502, Pechino, China, 1999.
[C15] A. Gasparetto, M. Giovagnoni e S. Miani. A linearized dynamic model
of a flexible-link planar mechanism In Proc. Asian Pacific Vibration
Conf., pp. 818–823, Singapore, Singapore, 1999.
[C16] F. Blanchini e S. Miani. On the tracking problem for constrained linear
systems. In Proc. MTNS2000 Conf., Perpignan, France, CD-ROM, 2000.
[C17] F. Blanchini, V. Francesconi, S. Miani e U. Viaro. Molten steel level
control. In Proc. MTNS2000 Conf., Perpignan, France, CD-ROM-2000.
[C18] F. Blanchini e S. Miani. Any domain of attraction for a linear constrained
system is a tracking domain of attraction (SIAM invited paper). In Proc.
39th Contr. Dec. Conference CDC00, Sydney, Australia, pp.5065–5070,
2000.
[C19] F. Blanchini e S. Miani. Dual results for LPV systems. In Proc. 5th
European Control Conference ECC01, Porto, Portugal, pp. 3068–3073,
2001.
14
[C20] A. Gasparetto e S. Miani. Modeling and control of a flexible rotating
channel. In Proc. IEEE Int. Conf. on Control Applications CCA01,
Mexico City, Mexico, pp. 559–563, 2001.
[C21] F. Blanchini, S. Miani, R. Pesenti, e F. Rinaldi. Control policies for
multi-inventory systems with uncertain demand and setups. In Proc.
40th Contr. Dec. Conference CDC01, Orlando-FL, USA, pp., 2001.
[C22] F. Blanchini, S. Miani, e F. Rinaldi. Guaranteed cost control for multi–
inventory systems with uncertain demand. Proc. 2002 IFAC Conference,
Barcelona, Spain, luglio 2002.
[C23] W. Krajewski, A. Lepschy, S. Miani, and U. Viaro. Robustness analysis
of a frequency-domain PI controller design procedure. In Proc. Advanced Manufacturing Systems and Technology Conference, pages 585–592,
Udine, Italy, 2002.
[C24] F. Blanchini, S. Miani, and F. Pellegrino. Suboptimal receding horizon control for continuous–time systems. In Proc. 41st Contr. Dec.
Conference CDC02, pages 1558–1563, Las Vegas-NV, USA, 2002.
[C25] F. Blanchini, S. Miani, U. Viaro, and A. Lepschy. Characterization
of standard controllers satisfying given H∞ specifications. In Proc. 42nd
Contr. Dec. Conference CDC03, pages 6474–6479, Maui, HI, USA, 2003.
[C26] F. Blanchini and S. Miani. Stabilization of LPV systems: state feedback, state estimation and duality. In Proc. 42nd Contr. Dec. Conference
CDC03, pages 1492–1497, Maui, HI, USA, 2003.
[C27] F. Blanchini, S. Miani, and C. Savorgnan. Polyhedral lyapunov functions computation for robust and gain scheduled design. In Proc. 2004
NOLCOS Symposium, Stuttgart, Germany, pages 1109–1114, 2004.
[C28] F. Blanchini, S. Miani, F.A. Pellegrino, and B. van Arkel. Enhancing
controller performance for robot positioning in a constrained environment. In Decision and Control, 2004. CDC. 43rd IEEE Conference on,
volume 5, pages 5222–5227, 14–17 December 2004.
[C29] A. Ferrante, W. Krajewski, A. Lepschy ans S. Miani, and U. Viaro.
Simultaneous stabilization of multiple equilibrium points. In Decision
and Control, 2004. CDC. 43rd IEEE Conference on, volume 3, pages
2533–2536, 14–17 December 2004.
[C30] F. Blanchini, A. Lepschy, S. Miani, and U. Viaro. Constrained H∞
design of PID controllers. In AMST ’05, 7th Int. Conf. on Advanced
Manufacturing Systems and Technology, CISM Courses and lecture no.
486, pages 297–305. Springer, June 2005.
[C31] F. Blanchini, S. Miani, and C. Savorgnan. Stability results for continuous
and discrete time linear parameter varying systems. In Proc. 16th IFAC
World congress, Prague, July 2005.
15
[C32] F. Blanchini, S. Miani, M. Tomasini, L. Tubiana, U. Viaro, and M. Zigliotto. A minimum-time control strategy for torque tracking in permanent magnet AC motor drives. In Proc. 16th IFAC World congress,
Prague, July 2005.
[C33] S. Miani and C. Savorgnan. MAXIS-G: a software package for computing
polyhedral invariant sets for constrained LPV systems. In Decision and
Control, 2005. CDC. 44th IEEE Conference on, pages 7609–7614, 12–15
December 2005.
[C34] S. Miani and C. Savorgnan. Complex polytopic control lyapunov functions. In Decision and Control, 2006. CDC. 45th IEEE Conference on,
pages 3198–3203, 13–15 December 2006.
PRESENTAZIONI A WORKSHOP
[W1] F. Blanchini and S. Miani. On robust and gain scheduled design for linear parameter varying systems. Presentazione invitata all’International
Workshop “Uncertain systems”, Cascais, July 2002.
[W2] S. Miani. Dynamic system stabilization via multicontrollers: some recent results. Presentazione invitata all’International Workshop “Nonlinear dynamics and complexity in information and communication
technology”, Bologna, Italy, 6-8 September 2004.
TESI DI DOTTORATO
[PhD] S. Miani. Classi universali di funzioni di Lyapunov per il controllo robusto di sistemi dinamici, tesi di Dottorato, Università degli Studi di
Padova, 1997
16