Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Francesco FERRACUTI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [IT02] INGEGNERIA BIOMEDICA First Cycle Degree (3 years) - [IT02] BIOMEDICAL ENGINEERING
Dipartimento: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'InformazioneDepartment: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'Informazione
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2023-2024
Anno regolamentoAnno regolamento: 2022-2023
Obbligatorio
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 72
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-INF/04 - AUTOMATICA
Italiano
Italian
Algebra Lineare e Geometria; Calcolo differenziale e integrale di funzioni di una o più variabili; Numeri complessi
Linear Algebra and Geometry; Differential and integral calculus of functions of one or more variables; Complex numbers
Lezione di teoria: 72 ore
Il corso si svolge attraverso lezioni frontali (48 ore) sia alla lavagna che attraverso strumenti digitali. Le lezioni sono corredate da esercitazioni (24 ore) sugli argomenti spiegati a lezione
Theoretical lectures: 72 hours
The course takes place through frontal lessons (48 hours) using the blackboard and through digital tools. The lessons are accompanied by exercises and tutorials (24 hours) on all topics of the course
L’insegnamento permette di apprendere: 1- elementi di analisi dei sistemi LTI con lo stato e di sintesi con reazione dallo stato ; 2- la teoria classica del controllo a controreazione, SISO, tempo-continuo. Consentirà inoltre di acquisire abilità di analisi e sintesi nel dominio di frequenza, di variabile complessa, del tempo anche con uso di MATLAB
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Nell'ambito della formazione Ingegneristica di Base, relativa ad Ingegneria dell’Informazione, l’insegnamento fornirà -la conoscenza degli elementi di analisi di sistemi lineari e stazionari; - la teoria classica del controllo a controreazione, single-input-single-output (SISO), tempo-continuo. Consentirà di acquisire abilità di analisi e sintesi nel dominio della frequenza e della variabile complessa, per sistemi SISO a tempo continuo anche con uso di MATLAB.
Competenze trasversali.
Lo studente dovrà di essere in grado di valutare criticamente soluzioni operative differenti al fine di individuare la più adeguata agli obiettivi da perseguire. Dovrà inoltre essere in grado di spiegare/discutere le motivazioni delle scelte fatte.
Knowledge and Understanding.
Learn: 1 - Elements of analysis of LTI systems with
state and synthesis with reaction to the state; 2 - the
classical theory of feedback control, SISO,
continuous-time. Acquire skills of analysis and
synthesis in the frequency domain, complex variable,
time domain also with the use of MATLAB
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
The course will provide the basic knowledge of the
fundamentals of the analysis of linear and stationary
systems with the state – The classical theory of
control feedback, single-input-single-output (SISO),
continuous-time. The course will allow to acquire
skills of analysis and synthesis in the frequency
domain and of the complex variable s, for time-
continuous SISO systems also with use of MATLAB.
Transversal Skills.
The student should be able to critically evaluate
different practical solutions in order to identify the
most appropriate objectives to be pursued.
- Introduzione ai Sistemi Dinamici.
- Modelli in Variabili di Stato.
- Sistemi Dinamici Lineari Stazionari (LTI).
- Sistemi in controreazione.
- Calcolo della risposta libera e forzata.
- Stabilità interna ed esterna.
- Proprietà strutturali.
- Risposta permanente e transitoria.
- Sintesi tramite allocazione degli autovalori.
- Risposta armonica e diagrammi di Bode.
- Criteri per la stabilità.
- Comportamento di regime permanente e transitorio.
- Sintesi per tentativi nel dominio della frequenza.
- Sintesi con il luogo delle radici.
- Regolatori PID e taratura.
- Introduzione al controllo digitale.
- Introduction to Dynamical Systems.
- State-Space Models.
- Linear Time-Invariant (LTI) Dynamic Systems.
- Feedback Systems.
- Calculation of Free and Forced Responses.
- Internal and External Stability.
- Structural Properties.
- Steady-State and Transient Response.
- Synthesis through Eigenvalue Allocation.
- Frequency Response and Bode Diagrams.
- Stability Criteria.
- Frequency Domain Synthesis.
- Root Locus Synthesis.
- PID Controllers and Tuning.
- Introduction to Digital Control.
La valutazione del livello di apprendimento è costituita da una prova scritta e da una prova orale. La prova scritta consiste nella risoluzione di esercizi proposti su argomenti trattati nel corso. La prova orale consiste nel rispondere a quesiti relativi a temi trattati nel corso e, per motivi organizzativi, si potrà svolgere nello stesso giorno della prova scritta, o nei giorni successivi. La prova orale deve essere sostenuta nello stesso appello della prova scritta. Durante le prove non è possibile consultare alcun testo. Nel caso di valutazione complessiva insufficiente, si dovrà ripetere interamente l'esame. Per gli studenti con disabilità/invalidità o disturbo specifico di apprendimento (DSA), che abbiano fatto debita richiesta di supporto per affrontare lo specifico esame di profitto all’Info Point Disabilità/DSA dell’Ateneo, le modalità di esame saranno adattate alla luce di quanto previsto dalle linee guida di Ateneo (https://www.univpm.it/Entra/Accoglienza_diversamente_abili)
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Per superare con esito positivo la valutazione dell'apprendimento, lo studente deve dimostrare, attraverso la prova scritta e quella orale, di aver compreso i concetti trattati nel corso relativi all'analisi e controllo dei sistemi dinamici e deve dimostrare di conoscere la struttura fondamentale dei sistemi di controllo a controreazione e le proprietà che tali sistemi devono possedere. Infine deve essere infine in grado di svolgere l'analisi e la sintesi di un sistema di controllo a controreazione, utilizzando gli strumenti appresi nel corso, sia da un punto di vista teorico, mostrando di aver compreso approfonditamente tutti gli argomenti studiati, che da un punto di vista pratico, mostrando di saper risolvere esempi ed esercizi sull'analisi e la sintesi dei sistemi suddetti
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Sia durante la prova scritta che in quella orale, viene valutata 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 ed appropriato le nozioni, le metodologie, i modelli e gli strumenti sviluppati durante il corso.
Criteri di attribuzione del voto finale.
Alla prova scritta è assegnato un punteggio compreso tra 0 e 20 e alla prova orale un punteggio compreso tra 0 e 10. Il voto complessivo, in trentesimi, è dato dalla somma dei due punteggi. Per poter accedere alla prova orale la valutazione della prova scritta non deve essere inferiore a 10/20. Affinché l'esito della valutazione sia positivo, lo studente deve raggiungere un punteggio complessivo pari almeno a 18/30. La votazione di trenta punti con lode è riservata agli studenti che abbiano conseguito la valutazione massima nella prova scritta e nella prova orale, e che nello svolgimento di quest'ultima abbiano mostrato una particolare brillantezza e padronanza degli argomenti trattati
Learning Evaluation Methods.
The student skills evaluation is based on a term-end written exam and on an oral exam. The written exam consists on the resolution of different exercises relative to the course topics. The oral assessment consists on questions regarding the topics covered during the course. For organizational reasons, both the exams may be held on the same day. The written and oral tests must be held in the same exam session. During the written and the oral test, it is not allowed to use any text and course material. If the overall evaluation is not sufficient, the student must repeat both the written and oral test. For those students with a disability or specific learning disorder (SDA), who have made an appropriate request for support to take the specific profit exam at the University’s Disability Info Point/DSA, the examination procedures will be adapted in the light of the provisions of the University guidelines (https://www.univpm.it/Entra/Accoglienza_diversamente_abili).
Learning Evaluation Criteria.
In order to successfully pass the skills evaluation, the student must demonstrate, through the written test and the oral one, to understand the concepts covered in the course regarding the analysis and control of dynamical systems and the student must demonstrate to know the basic structure of feedback control systems and the properties that these systems should possess. Finally, the student must be able to analyze and to synthesize a feedback control system, using the tools learnt in the course, both from a theoretical point of view, showing that he has understood in depth all the topics studied, and from a practical point, showing to be able to solve examples and exercises on the analysis and synthesis of these systems
Learning Measurement Criteria.
During the written and oral tests, it is evaluated the student's independent ability to set and to solve problems regarding the course topics. It is also evaluated the ability to properly and corectly apply concepts, methods and tools, developed during the course.
Final Mark Allocation Criteria.
The course adopts a 30-point system for final marking. To the written test is assigned a score between 0 and 20, and to the oral test is assigned a score between 0 and 10. In order to access the oral test, the evaluation of the written test must not be less than 10/20. The overall grade, thirty, is the sum of these two scores. In order to obtain a positive evaluation, the student must achieve an overall score of at least 18/30. The maximum score, 30 points with distinction, is reserved for those students who have achieved the highest rating on both written test and oral test, and additionally who have shown a particular mastery of the topics covered during the course
Rinaldi, Picardi "I sitemi lineari: teoria , modelli, applicazioni" Città Studi Edizioni
Ruberti, Isidori, "Teoria dei Sistemi" Bollati-Boringhieri
Isidori, "Sistemi di controllo" Siderea
Ruberti,Isidori "Teoria della stabilità". Siderea
Paolo Bolzern, Riccardo Scattolini, Nicola Schiavoni, "Fondamenti di controlli automatici 4/ed",McGraw-Hill
Richard C. Dorf, Robert H. Bishop, "Modern Control Systems, 12th edition", Prentice Hall
Slide del Corso fornite dal docente e disponibili all'indirizzo:
https://learn.univpm.it
Rinaldi, Picardi "I sitemi lineari: teoria , modelli, applicazioni" Città Studi Edizioni
Ruberti, Isidori, "Teoria dei Sistemi" Bollati-Boringhieri
Isidori, "Sistemi di controllo" Siderea
Ruberti,Isidori "Teoria della stabilità". Siderea
Paolo Bolzern, Riccardo Scattolini, Nicola Schiavoni, "Fondamenti di controlli automatici 4/ed",McGraw-Hill
Richard C. Dorf, Robert H. Bishop, "Modern Control Systems, 12th edition", Prentice Hall
Lecture notes provided by the lecturer and available at:
https://learn.univpm.it
No
No
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2023-2024
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427