Control Engineering - Ingegneria Automatica

Mattia Mattioni Obiettivi generali Il corso presenta i metodi di base per l’analisi delle proprietà di stabilità dei sistemi lineari e per la progettazione di controllori stabilizzanti. I modelli ai quali si farà riferimento sono quelli caratterizzati da una struttura differenziale affine rispetto al controllo; modelli adatti a rappresentare una larga varietà di processi di interesse nelle applicazioni dell'ingegneria. Obiettivi specifici Conoscenza e comprensione: Lo studente sarà in grado di comprendere i concetti fondamentali della teoria della stabilità non lineare e del loro impiego nella progettazione di controllori che le garantiscano. Conoscerà principali strumenti matematici utilizzati nell'analisi e nella progettazione dei sistemi di controllo non lineare stabili (in senso ampio). Saprà comprendere le proprietà di stabilità dei sistemi dinamici non lineari e il loro impatto sulla progettazione della legge di controllo. Applicare conoscenza e comprensione: Saprà applicare i concetti presentati per risolvere diversi problemi di controllo riconducibili alla stabilizzazione (e.g., stabilizzazione di punti di equilibrio, regolazione, asservimento di traiettorie) per sistemi dinamici, tenendo conto delle specifiche prestazioni richieste e delle limitazioni del sistema. Utilizzare metodi avanzati di analisi dei sistemi non lineari per prevedere e comprendere il comportamento del sistema in una vasta gamma di condizioni operative. Condurre esperimenti virtuali e simulazioni numeriche per valutare l'efficacia delle strategie di controllo proposte e confrontare le prestazioni con i sistemi lineari. Capacità critiche e di giudizio: Lo studente sarà in grado di valutare criticamente le limitazioni delle approssimazioni lineari nell'analisi e nel controllo dei sistemi non lineari e identificare situazioni in cui tali approssimazioni possono portare a risultati inaccurati o inadeguati. Inoltre, saprà analizzare in modo critico i risultati delle simulazioni e dei test sperimentali per valutare l'efficacia delle strategie di controllo proposte e identificare possibili miglioramenti. Infine, potrà valutare l'applicabilità delle soluzioni di controllo proposte in contesti ingegneristici reali, considerando vincoli di implementazione, costi e risorse disponibili. Sarà, infine, in grado di leggere in maniera critica articoli scientifici. Capacità comunicative: Lo studente sarà in grado di comunicare in modo chiaro e efficace i concetti teorici e le metodologie di progettazione relative ai sistemi non lineari e al controllo, sia verbalmente che per iscritto. Saprà presentare in modo chiaro e convincente i risultati delle analisi e delle simulazioni attraverso relazioni tecniche, presentazioni orali e documenti tecnici. Potrà collaborare in modo efficace con altri studenti e professionisti nel contesto del progetto e dell'implementazione di soluzioni di controllo per sistemi non lineari, comunicando in modo chiaro e conciso le proprie idee e opinioni. Capacità di apprendimento: Le modalità di svolgimento del corso mirano a sviluppare la capacità di saper comprendere metodi diversi, eventualmente elaborarne di individuali, nella soluzione dei problemi di analisi e controllo allo studio.