Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[51308] - AZIONAMENTI PER L'AUTOMAZIONEELECTRIC DRIVES FOR AUTOMATION
Gianluca IPPOLITI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale - [IM12] INGEGNERIA INFORMATICA E DELL'AUTOMAZIONE Master Degree (2 years) - [IM12] COMPUTER AND AUTOMATION ENGINEERING
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2018-2019
Anno regolamentoAnno regolamento: 2017-2018
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 72
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-INF/04 - AUTOMATICA

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

Italiano

Italian


PREREQUISITI PREREQUISITES

Elementi di modellistica e controllo di sistemi dinamici; Elementi di modellistica e controllo di motori in corrente continua; Elementi di elettronica; Elementi di elettrotecnica; Elementi di informatica

Elements of modeling and control of dynamical systems; Elements of modeling and control of DC motors; Elements of electronics; Elements of electrotechnics; Elements of computing engineering


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

Lezioni teoriche: 64 ore
Esercitazioni al computer: 8 ore

Theoretical lectures: 64 hours
Computer-based exercises: 8 hours


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES
Conoscenze e comprensione.

L’insegnamento permette agli studenti di acquisire conoscenze approfondite sui principi di funzionamento e sulle principali caratteristiche elettriche e meccaniche delle diverse tipologie di azionamenti elettrici allo scopo di progettarne i relativi sistemi di controllo e per scegliere e dimensionare i sistemi di attuazione per differenti applicazioni industriali


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per: 1, scegliere appropriatamente i sistemi di attuazione più adatti per la progettazione, lo sviluppo ed il dimensionamento di applicazioni e sistemi di automazione; 2, individuare i modelli, gli approcci e gli algoritmi più appropriati per la progettazione di sistemi di controllo avanzati e che occorrono nelle situazioni operative reali; 3, scegliere appropriatamente modelli e metodologie per la valutazione delle prestazioni ed il dimensionamento di componenti e sistemi; 4, operare in laboratorio, progettare e condurre esperimenti appropriati, interpretare i dati e trarre conclusioni, lavorando in team con altri elementi coinvolti nello studio del problema.


Competenze trasversali.

L’esecuzione di un esercizio di risoluzione di un problema, che verrà svolto in gruppi e che porterà alla stesura di una relazione, contribuirà a migliorare sia il grado di autonomia di giudizio in generale, sia la capacità comunicativa che deriva anche dal lavoro in gruppo, sia la capacità di apprendimento in autonomia e di trarre conclusioni, dello studente.


Knowledge and Understanding.

This course provides students with knowledge of principles of operation and of the electrical and mechanical characteristics of electric motors. The main objective is to equip the students with the competence to design electrical motor control systems and to choose actuator systems for different industrial applications.


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

The student will be able to apply the acquired knowledge to: 1, choose appropriately electric drives for the design and development of automation systems; 2, identify models, approaches and algorithms for the design of advanced control systems to be applied in real world operating conditions; 3, choose appropriately models and methodologies for the evaluation of the performance and sizing of components and systems; 4, laboratory work, design and conduct appropriate experiments, interpret the data and draw conclusions, working in teams with other elements involved in the study of the problem


Transversal Skills.

The execution of an exercise to solve a problem that will be done in team and that will lead to a report, will improve in the students the degree of independence of judgment, the ability to communicate with others members of a team, and the ability to learn independently and to draw conclusions.



PROGRAMMA PROGRAM

Lezioni teoriche: Struttura generale di un azionamento elettrico. Campo magnetico rotante. Trasformata di Park. Analisi delle caratteristiche statiche e dinamiche di macchine elettriche asincrone e sincrone. Sistemi di controllo per azionamenti elettrici con motore asincrono e sincrono a magneti permanenti. Convertitori elettrici di potenza. Traiettorie per azionamenti elettrici.
Esercitazioni al computer: sintesi di sistemi di controllo per azionamenti elettrici con motore asincrono e sincrono a magneti permanenti utilizzando MATLAB e Simulink.

Theoretical lectures: General structure of an electrical drive. Rotating magnetic field. Park transformation. Static and dynamic analysis of asynchronous and synchronous electrical machines. Control systems for electric drives with asynchronous motor and permanent magnet synchronous motor. Electric power converters. Trajectory planning for electric drives.
Computer-based exercises: feedback control design for electric drives with asynchronous motor and permanent magnet synchronous motor using MATLAB e Simulink.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità di valutazione dell'apprendimento.

La valutazione avviene tramite prova orale. Nella prova orale allo studente si chiede di esporre le conoscenze acquisite sui principi di funzionamento e sulle principali caratteristiche elettriche e meccaniche delle diverse tipologie di azionamenti elettrici illustrate durante le lezioni. E' inoltre proposta ad ogni studente un’attività facoltativa di approfondimento mediante lo svolgimento di un progetto su uno degli argomenti trattati durante le lezioni.


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

Lo studente, nel corso della prova orale, deve, autonomamente ed in modo corretto, presentare e discutere l’eventuale progetto sviluppato e dimostrare di possedere le conoscenze e le competenze sulle metodologie e tecnologie per la progettazione di azionamenti elettrici, illustrate durante le lezioni. Inoltre, lo studente deve dimostrare sufficiente capacità di giudicare, selezionare, sintetizzare ed esporre con chiarezza idee, concetti e soluzioni tecnologiche presentati durante le lezioni.


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

Viene valutata, durante la prova d'esame, la capacità autonoma dello studente di impostare e risolvere i problemi che gli vengono posti. Viene valutata inoltre, la capacità di utilizzare in modo corretto e pertinente metodologie e tecnologie proprie della progettazione di azionamenti elettrici. Il voto finale è in trentesimi, con eventuale lode.


Criteri di attribuzione del voto finale.

Il voto è attribuito sommando la valutazione della prova orale e quella dell’eventuale progetto sviluppato. Lo studente può conseguire fino ad un massimo di 10 punti nel progetto. L’orale è articolato su due o tre quesiti a seconda che lo studente presenti o meno il progetto. Ogni quesito è valutabile con un punteggio variabile tra 0 e 10 punti. La votazione massima, pari a trenta punti con lode, è assegnata agli studenti che dimostrino completa padronanza delle metodologie e tecnologie proprie della progettazione di azionamenti elettrici. La votazione minima, pari a diciotto, è assegnata agli studenti che dimostrino sufficiente conoscenza delle metodologie e tecnologie proprie della progettazione di azionamenti elettrici.


Learning Evaluation Methods.

The evaluation is oral. In the oral exam the student is asked to present the knowledge gained on the principles of operation and on the electrical and mechanical characteristics of the electric drives illustrated during lessons. An optional project on one of the topics covered during the lessons is proposed to each student.


Learning Evaluation Criteria.

The student, during the oral test, has to, independently and correctly, present and discuss the eventual developed project and demonstrate that she/he has the necessary knowledge and expertise on the technologies and methodologies for the design of electrical drives, illustrated during lessons. In addition, students must demonstrate sufficient capacity to judge, select, synthesize and clearly explain ideas, concepts and technological solutions presented during lectures.


Learning Measurement Criteria.

During the exam, is evaluated the student's independent ability to set and solve the posed problems. It is also evaluated the ability to properly use the technologies and methodologies for the design of electrical drives. The final mark is in thirtieths, eventually cum laude.


Final Mark Allocation Criteria.

The final mark is assigned summing up the evaluation of the oral examination and of the eventual developed project. The student can achieve up to a maximum of 10 points in the project. The oral exam is divided into two or three questions, depending on whether or not the student will present the project. Each question is evaluated with a score ranging from 0 to 10 points. The maximum mark, equal to thirty points cum laude, is awarded to students who demonstrate complete mastery of the methodologies and technologies for the design of electrical drives. The minimum mark, equal to eighteen, is assigned to students who demonstrate sufficient knowledge of the methodologies and technologies for the design of electrical drives.



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

A. Bellini, “Elettronica Industriale 2 – Azionamenti con Motore in Corrente Alternata”, Aracne Editrice, Roma, 2006. A. E. Fitzgerald, C. Kingsley Jr., A. Kusko, “Macchine elettriche”, Franco Angeli Editore, 2006. L. Bonometti, "Convertitori di Potenza e Servomotori Brushless", UTET Periodici, Editoriale Delfino, Milano, 2001. R. W. Erickson and D. Maksimovic, “Fundamentals of Power Electronics”, Springer, 2001. C. Melchiorri, “Traiettorie per Azionamenti Elettrici”, Progetto Leonardo, Società Editrice Esculapio, Bologna, 2000. F. Ciampolini, "Elettrotecnica Generale", Pitagora Editrice Bologna, 1990.

Moodle: https://learn.univpm.it/course/view.php?id=7839

A. Bellini, “Elettronica Industriale 2 – Azionamenti con Motore in Corrente Alternata”, Aracne Editrice, Roma, 2006. A. E. Fitzgerald, C. Kingsley Jr., A. Kusko, “Macchine elettriche”, Franco Angeli Editore, 2006. L. Bonometti, "Convertitori di Potenza e Servomotori Brushless", UTET Periodici, Editoriale Delfino, Milano, 2001. R. W. Erickson and D. Maksimovic, “Fundamentals of Power Electronics”, Springer, 2001. C. Melchiorri, “Traiettorie per Azionamenti Elettrici”, Progetto Leonardo, Società Editrice Esculapio, Bologna, 2000. F. Ciampolini, "Elettrotecnica Generale", Pitagora Editrice Bologna, 1990.

Moodle: https://learn.univpm.it/course/view.php?id=7839


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Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2018-2019
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2018-2019

 


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