Controllo digitale

Classe delle lauree magistrali in:
Corso di laurea magistrale in:
Anno accademico:
Ingegneria Elettrica (classe LM28)
Ingegneria Elettrica
2013 - 2014
Tipo di attività formativa:
Ambito disciplinare:
Settore scientifico disciplinare:
CFU:
Affine o integrativa
Ingegneria dell’Automazione Automatica (ING-INF/04)
6
Codice Ateneo
Tipo di insegnamento:
Semestre:
Titolo dell’insegnamento:
Anno:
insegnamento:
Controllo Digitale
1
obbligatorio
1
2329
DOCENTE:
Prof. Biagio Turchiano
ARTICOLAZIONE IN TIPOLOGIE DIDATTICHE:
Il corso comprende 36 ore di lezioni teoriche, 16 ore di esercitazioni, 12 ore di laboratorio., per complessive 64 ore
CONOSCENZE PRELIMINARI (max 2 righi):
Tecniche di base di analisi e sintesi di sistemi di controllo analogici.
OBIETTIVI FORMATIVI (max 2 righi):
La disciplina si propone di introdurre le principali tecniche di rappresentazione, di analisi e di sintesi di sistemi di controllo digitale.
PROGRAMMA (max 7 righi):
- lezioni teoriche(ore L) ed esercitazioni numeriche(oreE) : Introduzione al controllo digitale (3L). Rappresentazione di segnali e
sistemi tempo-discreti: la Z-trasformata (4L+5E). Rappresentazione del campionamento e della ricostruzione e problematiche
relative; la trasformazione esponenziale (8L+2E). Algebra dei diagrammi a blocchi per sistemi di controllo digitale (2L+2E).
Stabilità dei sistemi lineari e tempoinvarianti e tempo-discreti. (6L+1E). La funzione di risposta armonica discreta. (2L). Le
specifiche nei sistemi di controllo digitale (5L). Sintesi per discretizzazione (2L+2E). Algoritmi PID, fenomeni di “bump” e di
“windup” (2L+2E). Metodi semplificati di sintesi dead-beat (2L+2E).
- esercitazioni numeriche: su tutti gli argomenti trattati nelle lezioni teoriche (16 ore).
- esercitazioni di laboratorio: Sintesi e simulazione di sistemi di controllo digitale (10 ore). Controllo PID di processo di portata (2
ore).
METODI DI INSEGNAMENTO (max 2 righi):
Lezioni ed esercitazioni in aula impartite alla lavagna con metodo tradizionale, lavoro di gruppo in laboratorio, tutoraggio in forma di
assistenza individuale e di gruppo.
CONOSCENZE E ABILITÀ ATTESE (max 2 righi):
Acquisire la capacità di descrivere un anello di controllo digitale, di analizzarne le proprietà, di eseguire la sintesi di algoritmi di
controllo digitale con le tecniche più comuni..
SUPPORTI ALLA DIDATTICA (max 2 righi):
Testi di riferimento, software di analisi, simulazione e sintesi di sistemi di controllo digitale, processi di laboratorio per sperimentare algoritm
controlloCONTROLLO DELL’APPRENDIMENTO E MODALITÀ D’ESAME (max 2 righi):
Esame scritto, esoneri in classe
TESTI DI RIFERIMENTO PRINCIPALI (almeno3):
1) C. Bonivento, C. Melchiorri, R. Zanasi "Sistemi di Controllo Digitale" Progetto Leonardo, Bologna.
2) G.F. Franklin, J.D. Powell, M.L. Workman "Digital Control of Dynamical Systems" Addison-Wesley
3) K. Ogata "Discrete-time Control Systems" Prentice-Hall.
ULTERIORI TESTI SUGGERITI (almeno altri 3):
1) G. Marro "Complementi di Controlli Automatici" Zanichelli, Bologna.
2) C.L. Philips, H.T. Nagle "Digital Control Systems Analysis and Design"Prentice-Hall.
3) K.J. Astrom, B. Wittenmark "Computer Controlled Systems: Theory and Design" Prentice-Hall.
Commissione d’esame
B. Turchiano, presidente, B. Maione, D. Naso, M.P. Fanti, S. Mascolo, M. Dotoli, C. Meloni, A. Rizzo, G. Maione.
Data 13.06.2013 codice fiscale: TRCBGI53L25A892Y
Date degli esami: 7 appelli
ENGLISH VERSION
nd
Main field(s) of study for the qualification:
2 Laurea degree course:
Academic year:
Electrical Engineering
2013/14
Electrical Engeneering
Type of formative activity:
Discipline:
Scientific Discipline Sector:
ECTS Credits:
Related and integrative
Digital Control Systems
Systems and Control
6
subject
Title of subject:
University Code:
Type of subject
Year:
Semester:
Digital Control Systems
2329
Compulsory Subjects
1st year
1st semester
LECTURER:
Biagio Turchiano
HOURS OF INSTRUCTION
Total number of hours: 64: Theory: 36 hours. Numerical applications: 16 hours. Laboratory activity: 12 hours.
PREREQUISITES:
Basic techniques for analysis and design of analog control systems.
AIMS:
Introducing the main techniques to describe, simulate, analyze and design digital control systems.
.
PROGRAMME (max 4 rows):
Introduction to digital control. Representation of digital signals: the z-transform. Sampling and holding. Representation of control
loops with continuos and discrete systems. Stability of digital control systems. Frequency response of discrete systems. Control
systems specifications. Design of digital control systems as discrete equivalents of analog controllers. PID algorithms. Bump and
windup. Dead-beat design: simplified methods.
TEACHING METHODS:
Lectures, analysis of case studies, laboratory team-works, individual and group coaching.
EXPECTED KNOWLEDGES AND SKILLS:
The students should be able to describe correctly digital control loops, to analyze its properties, to design control algorithms and
supervisory controllers for discrete event systems.
TEACHING AIDS:
Reference textbooks, software to analyze, simulate and design digital control systems. Laboratory equipments to experiment with
digital control algorithms.
EXAMINATION METHOD:
End-course written examination, middle-course written examinations.
BIBLIOGRAPHY:
1) C. Bonivento, C. Melchiorri, R. Zanasi "Sistemi di Controllo Digitale" Progetto Leonardo, Bologna.
2) G.F. Franklin, J.D. Powell, M.L. Workman "Digital Control of Dynamical Systems" Addison-Wesley
3) K. Ogata "Discrete-time Control Systems" Prentice-Hall.
FURTHER BIBLIOGRAPHY:
1) G. Marro "Complementi di Controlli Automatici" Zanichelli, Bologna.
2) C.L. Philips, H.T. Nagle "Digital Control Systems Analysis and Design"Prentice-Hall.
3) K.J. Astrom, B. Wittenmark "Computer Controlled Systems: Theory and Design" Prentice-Hall.