Controlli Automatici per la Meccatronica

Laurea Specialistica in Ingegneria Meccanica

Prof. Paolo Rocco

Orari
Obiettivi formativi e programma del corso
Esercitazioni in laboratorio
Materiale didattico
Modalità d'esame
Temi d'esame
Risultati delle prove
Ricevimento studenti

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Orari

Obiettivi formativi e programma del corso

Obiettivo del corso è fornire allo studente la preparazione culturale e gli strumenti operativi per la comprensione e la progettazione dei sistemi di controllo nei sistemi meccatronici. Dopo un inquadramento del problema, si affronteranno le problematiche di controllo del moto, sia in tecnologia analogica sia in tecnologia digitale, fornendo anche elementi sulle metodologie moderne di controllo. Si darà anche enfasi agli aspetti informatici del sistema di controllo, discutendo alcune problematiche relative alle architetture, alle reti di comunicazione ed ai principali componenti di un sistema d’automazione.

Il superamento del corso dà diritto a 5 crediti formativi.

Il programma del corso è il seguente:

Introduzione: Progettazione meccatronica. Architettura generale di un sistema di controllo del moto.

Sistemi di controllo: Sistemi dinamici. Stabilità e prestazioni di un sistema di controllo. Sintesi del regolatore.

Controllo del moto: Pianificazione della traiettoria. Controllo PID o P/PI con feedforward: tarature nominali, ruolo della elasticità, controllo lato carico, limiti di prestazione. Aspetti realizzativi: PID industriali a due vie e anti-windup.

Tecniche di controllo avanzate: Filtri notch. Controllo basato su assegnamento autovalori. Input shaping.

Controllo digitale: Richiami sui sistemi a tempo discreto. Campionamento. Realizzazione digitale della legge di controllo.

Informatica per il controllo: Architetture di controllo distribuito. Reti di comunicazione: fieldbus. Componenti: controllori logici programmabili (PLC). Sistemi real time (cenni).

Si prevede di svolgere alcune esercitazioni con l'ausilio dei programmi software commerciali MATLAB e SIMULINK.
Per una introduzione a questi prodotti si può consultare il seguente documento in PDF (4.7 MByte) (disponibile anche in bianco e nero, in formato PDF (0.8 MByte)).

Bibliografia

G. Magnani, G. Ferretti, P. Rocco, Tecnologie dei sistemi di controllo, 2a ed., McGraw-Hill, 2007

P. Bolzern, R. Scattolini, N. Schiavoni Fondamenti di Controlli Automatici Mc Graw-Hill Italia, 3a ed., 2008.

P. Chiacchio, F. Basile, Tecnologie informatiche per l’automazione, Mc Graw-Hill Italia, 2004.

P. Rocco Dispense in rete per i corsi da 5 crediti didattici di Controlli Automatici

Esercitazioni svolte in laboratorio

	Testo	Materiale
Sistemi di Controllo
Schemi Classici di Controllo del Moto
Assegnamento degli Autovalori
Sistemi a Tempo Discreto e Controllo Digitale
Controllo del Moto in Tecnologia Digitale

Materiale didattico

Argomento	A4, landscape, 1 slide per foglio, colore	A4, landscape, 1 slide per foglio, b/n	A4, portrait, 2 slide per foglio, colore	A4, portrait, 2 slide per foglio, b/n
Introduzione
Sistemi di controllo
Controllo del moto
Controlli avanzati
Applicazione alla robotica
Controllo digitale
Informatica per il controllo

Per una migliore resa grafica, si consiglia in caso di stampa su stampante b/n, di scaricare le slide generate in b/n.

Esercizio di programmazione di un PLC in Ladder Diagram.

Modalità d'esame

L’esame è costituito da una prova scritta, integrata, a discrezione del docente, da un colloquio.

Per gli allievi che hanno nel piano di studi l’insegnamento da 6 cfu (cod. 087712) è prevista un’integrazione costituita da un elaborato da svolgere in autonomia e da consegnare al docente prima di sostenere la prova scritta. Il testo e le modalità di esecuzione dell’elaborato sono reperibili a questo link.