1

Fondamenti di Controlli Automatici

Docenti 3deg anno - Ing Luigi Biagiotti

Tel 059 2056315

e-mail luigibiagiottiunimoreit

url httpwwwdiiunimoit~lbiagiotti

Ricevimento Giovedigrave dalle 10 alle 12 presso lrsquoufficio del docente

2deg anno - Ing Federica Grossi

Tel 059 2056333

e-mail federicagrossiunimoreit

url httpwwwdiiunimoreitwikiindexphpFederica_Grossi

Ricevimento Martedigrave dalle 15 alle 17 presso lrsquoufficio del docente

DII ndash Dipartimento di Ingegneria dellrsquoInformazione dellrsquoUniversitagrave di Modena e Reggio Emilia

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Riferimenti

Sito internet

httpwwwdiiunimoitzanasididatticaFondamenti20CA_MecFCA_2012html

Materiale didattico

Dispense del corso di ldquoFondamenti di Controlli Automaticirdquo

(disponibili in rete sul sito internet)

Esercizi drsquoesame di ldquoFondamenti di Controlli Automaticirdquo

Testi di riferimento

GMarro ldquoControlli Automaticirdquo Zanichelli ISBN88-08-14262-0

R Zanasi Esercizi di Controlli Automatici Testi desame svolti

Esculapio Progetto Leonardo Bologna

PBolzern RScattolini NSchiavoni ldquoFondamenti di Controlli

Automaticirdquo McGraw-Hill ISBN 88-386-6099-9

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Esame

Appelli

giugno luglio settembre novembre gennaio febbraio

Non ci sono restrizioni allrsquoiscrizione

Prime date disponibili (non ufficiali) 7 Giugno e 3 Luglio 2012

Modalitagrave drsquoesame

Prova scritta divisa in ldquoquizrdquo di teoria ed esercizi

Non si possono usare libri o appunti

No prova orale

Validitagrave del voto

Il voto egrave valido un anno o fino alla partecipazione a un nuovo

scritto

Lrsquoiscrizione avviene su esse3

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Definizioni di Sistema e di Controlli Automatici

Sistema oggetto dispositivo processo o fenomeno la cui evoluzione nel tempo si manifesta con la variazione di un certo numero di grandezze

Controlli Automatici condizionare secondo requisiti prefissati lrsquoevoluzione nel tempo delle grandezze di un sistema (controllo) senza bisogno dellrsquointervento diretto dellrsquouomo (automazione)

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5

Struttura tipica di un sistema di controllo

Sistema di Controllo in Retroazione

Termometro

Riscaldamento o condizionatore

Stanza

Regolatore Attuatore Impianto

Sensore

_

Sistema controllato

Segnale di riferimento

Errore di inseguimento

Azione di controllo

Uscita o grandezza da controllare

Misura dellrsquouscita

+

Retroazione

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6

Obiettivi di un sistema di controllo

Lrsquoobiettivo base di un sistema di controllo egrave fare in modo che lrsquoandamento temporale delle variabili da controllare sia piugrave simile possibile allrsquoandamento dei segnali di riferimento (che rappresentano ciograve che il sistema deve eseguire)

t t

Riferimento Riferimento

Segnale Controllato Segnale Controllato

Sistema di controllo scadente Buon sistema di controllo

ATTENZIONE Le prestazioni di un sistema controllato (sistema di controllo + plant) dipendono fortemente dalle caratteristiche del sistema da controllare (plant)

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7

Applicazioni dei Controlli Automatici

Tipicamente i controlli automatici sono impiegati per

ottenere elevate velocitagrave di esecuzione

gestire grandi potenze

ottenere precisioni non ottenibili dallrsquouomo

eseguire operazioni ripetitive

operare in ambienti remoti o potenzialmente pericolosi

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8

Perchegrave Controlli Automatici in Ingegneria Meccanica

La quasi totalitagrave dei dispositivi meccanici sono controllati

elettronicamente (robot impianti industriali automobili)

Due curiositagrave

Piugrave dellrsquo80 dei dispositivi su unrsquoautomobile sono controllati (o

controllabili) elettronicamente motore frizione cambio

differenziale sospensioni freni tergicristalli fari climatizzazionehellip

ldquoCrsquoegrave piugrave potenza di calcolo su unrsquoautomobile di media cilindrata che

sullrsquoApollo 11 che ha permesso allrsquouomo di arrivare sulla lunardquo

(CEO Ford motorcompany affermazione risalente al 2005hellip)

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9

Perchegrave Controlli Automatici in Ingegneria Ambientale

Lrsquoevoluzione nel tempo di numerosi sistemi (non solo

meccanici) si puograve studiare con gli strumenti matematici e i

modelli dei controlli automatici

processi chimici

dinamica degli inquinanti

evoluzione delle popolazioni genetica

hellip

Gli strumenti matematici presentati nel corso sono spesso

usati anche in altre applicazioni

Misura ed elaborazione dei segnali

Calcoli sulla dinamica delle strutture

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10

Esempio robot per lavorazioni industriali

velocitagrave

potenza

precisione

instancabili

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11

Esempio lavorazione a controllo numerico

elevata precisione

flessibilitagrave di utilizzo

instancabili

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12

Esempio veicoli agricoli

Il controllo elettronico dei principali

dispositivi di una macchina agricola

permette migliori prestazioni e maggior

comfort durante il lavoro

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13

Esempio automobili

Crsquoegrave piugrave potenza di calcolo su unrsquoautomobile di media cilindrata che

sullrsquoApollo 11 che ha permesso allrsquouomo di arrivare sulla luna

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14

Esempio automobili

Piugrave dellrsquo80 dei dispositivi su unrsquoautomobile sono controllati (o

controllabili) elettronicamente Alcuni sistemi di controllo

Freni ABS - ASR - EBD

Stabilitagrave ESP

Motore MSR -

Trazione - TC

Frizione e cambio - AMT

Differenziale

Partenza - LC

Steer-by-wire

Drive-by-wire

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15

Esempio aeronautica

Senza i dispositivi di controllo un

aereo egrave un sistema INSTABILE

F16 Falcon ndash Il primo aereo a guida

completamente laquoelettricaraquo

Negli aerei civili il controllo del

volo egrave gestito allrsquo80 da

sistemi automatici

Strumenti di tipo

elettromeccanico ormai

abbandonati

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16

Esempio impianti chimici

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17

Esempio sonde e satelliti

Controllo di potenze enormi la propulsione a razzo egrave

unrsquoesplosione controllata

Operazione in ambienti remoti e pericolosi

temperature estreme raggi cosmici assenza

dellrsquoatmosfera terrestre

Elevata autonomia operativa la trasmissione dei

segnali dalla terra a marte impiega 20 minuti

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18

Esempio Robot Umanoidi

Sistemi estremamente complessi

Si tenta di riprodurre le capacitagrave

motorie e sensoriali dellrsquouomo

Nuova frontiera dello sviluppo

tecnologico

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19

Obiettivi del corso

1 Introdurre gli strumenti matematici di base per lrsquoanalisi dei

sistemi dinamici lineari

2 Fornire criteri per il progetto integrato di sistemi meccanici

controllati elettronicamente (meccatronica)

3 Creare un linguaggio comune fra meccanica elettronica e

controlli automatici per permettere il progetto integrato di sistemi

meccatronici

4 Fornire alcuni strumenti matematici interdisciplinari per lrsquoanalisi

dei segnali e della dinamica dei sistemi

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4

Definizioni di Sistema e di Controlli Automatici

Sistema oggetto dispositivo processo o fenomeno la cui evoluzione nel tempo si manifesta con la variazione di un certo numero di grandezze

Controlli Automatici condizionare secondo requisiti prefissati lrsquoevoluzione nel tempo delle grandezze di un sistema (controllo) senza bisogno dellrsquointervento diretto dellrsquouomo (automazione)

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5

Struttura tipica di un sistema di controllo

Sistema di Controllo in Retroazione

Termometro

Riscaldamento o condizionatore

Stanza

Regolatore Attuatore Impianto

Sensore

_

Sistema controllato

Segnale di riferimento

Errore di inseguimento

Azione di controllo

Uscita o grandezza da controllare

Misura dellrsquouscita

+

Retroazione

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Obiettivi di un sistema di controllo

Lrsquoobiettivo base di un sistema di controllo egrave fare in modo che lrsquoandamento temporale delle variabili da controllare sia piugrave simile possibile allrsquoandamento dei segnali di riferimento (che rappresentano ciograve che il sistema deve eseguire)

t t

Riferimento Riferimento

Segnale Controllato Segnale Controllato

Sistema di controllo scadente Buon sistema di controllo

ATTENZIONE Le prestazioni di un sistema controllato (sistema di controllo + plant) dipendono fortemente dalle caratteristiche del sistema da controllare (plant)

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Applicazioni dei Controlli Automatici

Tipicamente i controlli automatici sono impiegati per

ottenere elevate velocitagrave di esecuzione

gestire grandi potenze

ottenere precisioni non ottenibili dallrsquouomo

eseguire operazioni ripetitive

operare in ambienti remoti o potenzialmente pericolosi

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8

Perchegrave Controlli Automatici in Ingegneria Meccanica

La quasi totalitagrave dei dispositivi meccanici sono controllati

elettronicamente (robot impianti industriali automobili)

Due curiositagrave

Piugrave dellrsquo80 dei dispositivi su unrsquoautomobile sono controllati (o

controllabili) elettronicamente motore frizione cambio

differenziale sospensioni freni tergicristalli fari climatizzazionehellip

ldquoCrsquoegrave piugrave potenza di calcolo su unrsquoautomobile di media cilindrata che

sullrsquoApollo 11 che ha permesso allrsquouomo di arrivare sulla lunardquo

(CEO Ford motorcompany affermazione risalente al 2005hellip)

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9

Perchegrave Controlli Automatici in Ingegneria Ambientale

Lrsquoevoluzione nel tempo di numerosi sistemi (non solo

meccanici) si puograve studiare con gli strumenti matematici e i

modelli dei controlli automatici

processi chimici

dinamica degli inquinanti

evoluzione delle popolazioni genetica

hellip

Gli strumenti matematici presentati nel corso sono spesso

usati anche in altre applicazioni

Misura ed elaborazione dei segnali

Calcoli sulla dinamica delle strutture

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Esempio robot per lavorazioni industriali

velocitagrave

potenza

precisione

instancabili

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11

Esempio lavorazione a controllo numerico

elevata precisione

flessibilitagrave di utilizzo

instancabili

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12

Esempio veicoli agricoli

Il controllo elettronico dei principali

dispositivi di una macchina agricola

permette migliori prestazioni e maggior

comfort durante il lavoro

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13

Esempio automobili

Crsquoegrave piugrave potenza di calcolo su unrsquoautomobile di media cilindrata che

sullrsquoApollo 11 che ha permesso allrsquouomo di arrivare sulla luna

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14

Esempio automobili

Piugrave dellrsquo80 dei dispositivi su unrsquoautomobile sono controllati (o

controllabili) elettronicamente Alcuni sistemi di controllo

Freni ABS - ASR - EBD

Stabilitagrave ESP

Motore MSR -

Trazione - TC

Frizione e cambio - AMT

Differenziale

Partenza - LC

Steer-by-wire

Drive-by-wire

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Esempio aeronautica

Senza i dispositivi di controllo un

aereo egrave un sistema INSTABILE

F16 Falcon ndash Il primo aereo a guida

completamente laquoelettricaraquo

Negli aerei civili il controllo del

volo egrave gestito allrsquo80 da

sistemi automatici

Strumenti di tipo

elettromeccanico ormai

abbandonati

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16

Esempio impianti chimici

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

17

Esempio sonde e satelliti

Controllo di potenze enormi la propulsione a razzo egrave

unrsquoesplosione controllata

Operazione in ambienti remoti e pericolosi

temperature estreme raggi cosmici assenza

dellrsquoatmosfera terrestre

Elevata autonomia operativa la trasmissione dei

segnali dalla terra a marte impiega 20 minuti

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18

Esempio Robot Umanoidi

Sistemi estremamente complessi

Si tenta di riprodurre le capacitagrave

motorie e sensoriali dellrsquouomo

Nuova frontiera dello sviluppo

tecnologico

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19

Obiettivi del corso

1 Introdurre gli strumenti matematici di base per lrsquoanalisi dei

sistemi dinamici lineari

2 Fornire criteri per il progetto integrato di sistemi meccanici

controllati elettronicamente (meccatronica)

3 Creare un linguaggio comune fra meccanica elettronica e

controlli automatici per permettere il progetto integrato di sistemi

meccatronici

4 Fornire alcuni strumenti matematici interdisciplinari per lrsquoanalisi

dei segnali e della dinamica dei sistemi

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5

Struttura tipica di un sistema di controllo

Sistema di Controllo in Retroazione

Termometro

Riscaldamento o condizionatore

Stanza

Regolatore Attuatore Impianto

Sensore

_

Sistema controllato

Segnale di riferimento

Errore di inseguimento

Azione di controllo

Uscita o grandezza da controllare

Misura dellrsquouscita

+

Retroazione

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6

Obiettivi di un sistema di controllo

Lrsquoobiettivo base di un sistema di controllo egrave fare in modo che lrsquoandamento temporale delle variabili da controllare sia piugrave simile possibile allrsquoandamento dei segnali di riferimento (che rappresentano ciograve che il sistema deve eseguire)

t t

Riferimento Riferimento

Segnale Controllato Segnale Controllato

Sistema di controllo scadente Buon sistema di controllo

ATTENZIONE Le prestazioni di un sistema controllato (sistema di controllo + plant) dipendono fortemente dalle caratteristiche del sistema da controllare (plant)

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Applicazioni dei Controlli Automatici

Tipicamente i controlli automatici sono impiegati per

ottenere elevate velocitagrave di esecuzione

gestire grandi potenze

ottenere precisioni non ottenibili dallrsquouomo

eseguire operazioni ripetitive

operare in ambienti remoti o potenzialmente pericolosi

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8

Perchegrave Controlli Automatici in Ingegneria Meccanica

La quasi totalitagrave dei dispositivi meccanici sono controllati

elettronicamente (robot impianti industriali automobili)

Due curiositagrave

Piugrave dellrsquo80 dei dispositivi su unrsquoautomobile sono controllati (o

controllabili) elettronicamente motore frizione cambio

differenziale sospensioni freni tergicristalli fari climatizzazionehellip

ldquoCrsquoegrave piugrave potenza di calcolo su unrsquoautomobile di media cilindrata che

sullrsquoApollo 11 che ha permesso allrsquouomo di arrivare sulla lunardquo

(CEO Ford motorcompany affermazione risalente al 2005hellip)

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Perchegrave Controlli Automatici in Ingegneria Ambientale

Lrsquoevoluzione nel tempo di numerosi sistemi (non solo

meccanici) si puograve studiare con gli strumenti matematici e i

modelli dei controlli automatici

processi chimici

dinamica degli inquinanti

evoluzione delle popolazioni genetica

hellip

Gli strumenti matematici presentati nel corso sono spesso

usati anche in altre applicazioni

Misura ed elaborazione dei segnali

Calcoli sulla dinamica delle strutture

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

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Esempio robot per lavorazioni industriali

velocitagrave

potenza

precisione

instancabili

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11

Esempio lavorazione a controllo numerico

elevata precisione

flessibilitagrave di utilizzo

instancabili

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

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Esempio veicoli agricoli

Il controllo elettronico dei principali

dispositivi di una macchina agricola

permette migliori prestazioni e maggior

comfort durante il lavoro

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

13

Esempio automobili

Crsquoegrave piugrave potenza di calcolo su unrsquoautomobile di media cilindrata che

sullrsquoApollo 11 che ha permesso allrsquouomo di arrivare sulla luna

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14

Esempio automobili

Piugrave dellrsquo80 dei dispositivi su unrsquoautomobile sono controllati (o

controllabili) elettronicamente Alcuni sistemi di controllo

Freni ABS - ASR - EBD

Stabilitagrave ESP

Motore MSR -

Trazione - TC

Frizione e cambio - AMT

Differenziale

Partenza - LC

Steer-by-wire

Drive-by-wire

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Esempio aeronautica

Senza i dispositivi di controllo un

aereo egrave un sistema INSTABILE

F16 Falcon ndash Il primo aereo a guida

completamente laquoelettricaraquo

Negli aerei civili il controllo del

volo egrave gestito allrsquo80 da

sistemi automatici

Strumenti di tipo

elettromeccanico ormai

abbandonati

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

16

Esempio impianti chimici

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

17

Esempio sonde e satelliti

Controllo di potenze enormi la propulsione a razzo egrave

unrsquoesplosione controllata

Operazione in ambienti remoti e pericolosi

temperature estreme raggi cosmici assenza

dellrsquoatmosfera terrestre

Elevata autonomia operativa la trasmissione dei

segnali dalla terra a marte impiega 20 minuti

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

18

Esempio Robot Umanoidi

Sistemi estremamente complessi

Si tenta di riprodurre le capacitagrave

motorie e sensoriali dellrsquouomo

Nuova frontiera dello sviluppo

tecnologico

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

19

Obiettivi del corso

1 Introdurre gli strumenti matematici di base per lrsquoanalisi dei

sistemi dinamici lineari

2 Fornire criteri per il progetto integrato di sistemi meccanici

controllati elettronicamente (meccatronica)

3 Creare un linguaggio comune fra meccanica elettronica e

controlli automatici per permettere il progetto integrato di sistemi

meccatronici

4 Fornire alcuni strumenti matematici interdisciplinari per lrsquoanalisi

dei segnali e della dinamica dei sistemi

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

6

Obiettivi di un sistema di controllo

Lrsquoobiettivo base di un sistema di controllo egrave fare in modo che lrsquoandamento temporale delle variabili da controllare sia piugrave simile possibile allrsquoandamento dei segnali di riferimento (che rappresentano ciograve che il sistema deve eseguire)

t t

Riferimento Riferimento

Segnale Controllato Segnale Controllato

Sistema di controllo scadente Buon sistema di controllo

ATTENZIONE Le prestazioni di un sistema controllato (sistema di controllo + plant) dipendono fortemente dalle caratteristiche del sistema da controllare (plant)

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

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Applicazioni dei Controlli Automatici

Tipicamente i controlli automatici sono impiegati per

ottenere elevate velocitagrave di esecuzione

gestire grandi potenze

ottenere precisioni non ottenibili dallrsquouomo

eseguire operazioni ripetitive

operare in ambienti remoti o potenzialmente pericolosi

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

8

Perchegrave Controlli Automatici in Ingegneria Meccanica

La quasi totalitagrave dei dispositivi meccanici sono controllati

elettronicamente (robot impianti industriali automobili)

Due curiositagrave

Piugrave dellrsquo80 dei dispositivi su unrsquoautomobile sono controllati (o

controllabili) elettronicamente motore frizione cambio

differenziale sospensioni freni tergicristalli fari climatizzazionehellip

ldquoCrsquoegrave piugrave potenza di calcolo su unrsquoautomobile di media cilindrata che

sullrsquoApollo 11 che ha permesso allrsquouomo di arrivare sulla lunardquo

(CEO Ford motorcompany affermazione risalente al 2005hellip)

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9

Perchegrave Controlli Automatici in Ingegneria Ambientale

Lrsquoevoluzione nel tempo di numerosi sistemi (non solo

meccanici) si puograve studiare con gli strumenti matematici e i

modelli dei controlli automatici

processi chimici

dinamica degli inquinanti

evoluzione delle popolazioni genetica

hellip

Gli strumenti matematici presentati nel corso sono spesso

usati anche in altre applicazioni

Misura ed elaborazione dei segnali

Calcoli sulla dinamica delle strutture

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10

Esempio robot per lavorazioni industriali

velocitagrave

potenza

precisione

instancabili

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11

Esempio lavorazione a controllo numerico

elevata precisione

flessibilitagrave di utilizzo

instancabili

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

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Esempio veicoli agricoli

Il controllo elettronico dei principali

dispositivi di una macchina agricola

permette migliori prestazioni e maggior

comfort durante il lavoro

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13

Esempio automobili

Crsquoegrave piugrave potenza di calcolo su unrsquoautomobile di media cilindrata che

sullrsquoApollo 11 che ha permesso allrsquouomo di arrivare sulla luna

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Esempio automobili

Piugrave dellrsquo80 dei dispositivi su unrsquoautomobile sono controllati (o

controllabili) elettronicamente Alcuni sistemi di controllo

Freni ABS - ASR - EBD

Stabilitagrave ESP

Motore MSR -

Trazione - TC

Frizione e cambio - AMT

Differenziale

Partenza - LC

Steer-by-wire

Drive-by-wire

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Esempio aeronautica

Senza i dispositivi di controllo un

aereo egrave un sistema INSTABILE

F16 Falcon ndash Il primo aereo a guida

completamente laquoelettricaraquo

Negli aerei civili il controllo del

volo egrave gestito allrsquo80 da

sistemi automatici

Strumenti di tipo

elettromeccanico ormai

abbandonati

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Esempio impianti chimici

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Esempio sonde e satelliti

Controllo di potenze enormi la propulsione a razzo egrave

unrsquoesplosione controllata

Operazione in ambienti remoti e pericolosi

temperature estreme raggi cosmici assenza

dellrsquoatmosfera terrestre

Elevata autonomia operativa la trasmissione dei

segnali dalla terra a marte impiega 20 minuti

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Esempio Robot Umanoidi

Sistemi estremamente complessi

Si tenta di riprodurre le capacitagrave

motorie e sensoriali dellrsquouomo

Nuova frontiera dello sviluppo

tecnologico

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Obiettivi del corso

1 Introdurre gli strumenti matematici di base per lrsquoanalisi dei

sistemi dinamici lineari

2 Fornire criteri per il progetto integrato di sistemi meccanici

controllati elettronicamente (meccatronica)

3 Creare un linguaggio comune fra meccanica elettronica e

controlli automatici per permettere il progetto integrato di sistemi

meccatronici

4 Fornire alcuni strumenti matematici interdisciplinari per lrsquoanalisi

dei segnali e della dinamica dei sistemi

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Applicazioni dei Controlli Automatici

Tipicamente i controlli automatici sono impiegati per

ottenere elevate velocitagrave di esecuzione

gestire grandi potenze

ottenere precisioni non ottenibili dallrsquouomo

eseguire operazioni ripetitive

operare in ambienti remoti o potenzialmente pericolosi

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Perchegrave Controlli Automatici in Ingegneria Meccanica

La quasi totalitagrave dei dispositivi meccanici sono controllati

elettronicamente (robot impianti industriali automobili)

Due curiositagrave

Piugrave dellrsquo80 dei dispositivi su unrsquoautomobile sono controllati (o

controllabili) elettronicamente motore frizione cambio

differenziale sospensioni freni tergicristalli fari climatizzazionehellip

ldquoCrsquoegrave piugrave potenza di calcolo su unrsquoautomobile di media cilindrata che

sullrsquoApollo 11 che ha permesso allrsquouomo di arrivare sulla lunardquo

(CEO Ford motorcompany affermazione risalente al 2005hellip)

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Perchegrave Controlli Automatici in Ingegneria Ambientale

Lrsquoevoluzione nel tempo di numerosi sistemi (non solo

meccanici) si puograve studiare con gli strumenti matematici e i

modelli dei controlli automatici

processi chimici

dinamica degli inquinanti

evoluzione delle popolazioni genetica

hellip

Gli strumenti matematici presentati nel corso sono spesso

usati anche in altre applicazioni

Misura ed elaborazione dei segnali

Calcoli sulla dinamica delle strutture

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

10

Esempio robot per lavorazioni industriali

velocitagrave

potenza

precisione

instancabili

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

11

Esempio lavorazione a controllo numerico

elevata precisione

flessibilitagrave di utilizzo

instancabili

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

12

Esempio veicoli agricoli

Il controllo elettronico dei principali

dispositivi di una macchina agricola

permette migliori prestazioni e maggior

comfort durante il lavoro

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

13

Esempio automobili

Crsquoegrave piugrave potenza di calcolo su unrsquoautomobile di media cilindrata che

sullrsquoApollo 11 che ha permesso allrsquouomo di arrivare sulla luna

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

14

Esempio automobili

Piugrave dellrsquo80 dei dispositivi su unrsquoautomobile sono controllati (o

controllabili) elettronicamente Alcuni sistemi di controllo

Freni ABS - ASR - EBD

Stabilitagrave ESP

Motore MSR -

Trazione - TC

Frizione e cambio - AMT

Differenziale

Partenza - LC

Steer-by-wire

Drive-by-wire

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

15

Esempio aeronautica

Senza i dispositivi di controllo un

aereo egrave un sistema INSTABILE

F16 Falcon ndash Il primo aereo a guida

completamente laquoelettricaraquo

Negli aerei civili il controllo del

volo egrave gestito allrsquo80 da

sistemi automatici

Strumenti di tipo

elettromeccanico ormai

abbandonati

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

16

Esempio impianti chimici

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

17

Esempio sonde e satelliti

Controllo di potenze enormi la propulsione a razzo egrave

unrsquoesplosione controllata

Operazione in ambienti remoti e pericolosi

temperature estreme raggi cosmici assenza

dellrsquoatmosfera terrestre

Elevata autonomia operativa la trasmissione dei

segnali dalla terra a marte impiega 20 minuti

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

18

Esempio Robot Umanoidi

Sistemi estremamente complessi

Si tenta di riprodurre le capacitagrave

motorie e sensoriali dellrsquouomo

Nuova frontiera dello sviluppo

tecnologico

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

19

Obiettivi del corso

1 Introdurre gli strumenti matematici di base per lrsquoanalisi dei

sistemi dinamici lineari

2 Fornire criteri per il progetto integrato di sistemi meccanici

controllati elettronicamente (meccatronica)

3 Creare un linguaggio comune fra meccanica elettronica e

controlli automatici per permettere il progetto integrato di sistemi

meccatronici

4 Fornire alcuni strumenti matematici interdisciplinari per lrsquoanalisi

dei segnali e della dinamica dei sistemi

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

8

Perchegrave Controlli Automatici in Ingegneria Meccanica

La quasi totalitagrave dei dispositivi meccanici sono controllati

elettronicamente (robot impianti industriali automobili)

Due curiositagrave

Piugrave dellrsquo80 dei dispositivi su unrsquoautomobile sono controllati (o

controllabili) elettronicamente motore frizione cambio

differenziale sospensioni freni tergicristalli fari climatizzazionehellip

ldquoCrsquoegrave piugrave potenza di calcolo su unrsquoautomobile di media cilindrata che

sullrsquoApollo 11 che ha permesso allrsquouomo di arrivare sulla lunardquo

(CEO Ford motorcompany affermazione risalente al 2005hellip)

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9

Perchegrave Controlli Automatici in Ingegneria Ambientale

Lrsquoevoluzione nel tempo di numerosi sistemi (non solo

meccanici) si puograve studiare con gli strumenti matematici e i

modelli dei controlli automatici

processi chimici

dinamica degli inquinanti

evoluzione delle popolazioni genetica

hellip

Gli strumenti matematici presentati nel corso sono spesso

usati anche in altre applicazioni

Misura ed elaborazione dei segnali

Calcoli sulla dinamica delle strutture

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10

Esempio robot per lavorazioni industriali

velocitagrave

potenza

precisione

instancabili

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11

Esempio lavorazione a controllo numerico

elevata precisione

flessibilitagrave di utilizzo

instancabili

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12

Esempio veicoli agricoli

Il controllo elettronico dei principali

dispositivi di una macchina agricola

permette migliori prestazioni e maggior

comfort durante il lavoro

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

13

Esempio automobili

Crsquoegrave piugrave potenza di calcolo su unrsquoautomobile di media cilindrata che

sullrsquoApollo 11 che ha permesso allrsquouomo di arrivare sulla luna

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14

Esempio automobili

Piugrave dellrsquo80 dei dispositivi su unrsquoautomobile sono controllati (o

controllabili) elettronicamente Alcuni sistemi di controllo

Freni ABS - ASR - EBD

Stabilitagrave ESP

Motore MSR -

Trazione - TC

Frizione e cambio - AMT

Differenziale

Partenza - LC

Steer-by-wire

Drive-by-wire

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15

Esempio aeronautica

Senza i dispositivi di controllo un

aereo egrave un sistema INSTABILE

F16 Falcon ndash Il primo aereo a guida

completamente laquoelettricaraquo

Negli aerei civili il controllo del

volo egrave gestito allrsquo80 da

sistemi automatici

Strumenti di tipo

elettromeccanico ormai

abbandonati

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16

Esempio impianti chimici

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

17

Esempio sonde e satelliti

Controllo di potenze enormi la propulsione a razzo egrave

unrsquoesplosione controllata

Operazione in ambienti remoti e pericolosi

temperature estreme raggi cosmici assenza

dellrsquoatmosfera terrestre

Elevata autonomia operativa la trasmissione dei

segnali dalla terra a marte impiega 20 minuti

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18

Esempio Robot Umanoidi

Sistemi estremamente complessi

Si tenta di riprodurre le capacitagrave

motorie e sensoriali dellrsquouomo

Nuova frontiera dello sviluppo

tecnologico

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19

Obiettivi del corso

1 Introdurre gli strumenti matematici di base per lrsquoanalisi dei

sistemi dinamici lineari

2 Fornire criteri per il progetto integrato di sistemi meccanici

controllati elettronicamente (meccatronica)

3 Creare un linguaggio comune fra meccanica elettronica e

controlli automatici per permettere il progetto integrato di sistemi

meccatronici

4 Fornire alcuni strumenti matematici interdisciplinari per lrsquoanalisi

dei segnali e della dinamica dei sistemi

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9

Perchegrave Controlli Automatici in Ingegneria Ambientale

Lrsquoevoluzione nel tempo di numerosi sistemi (non solo

meccanici) si puograve studiare con gli strumenti matematici e i

modelli dei controlli automatici

processi chimici

dinamica degli inquinanti

evoluzione delle popolazioni genetica

hellip

Gli strumenti matematici presentati nel corso sono spesso

usati anche in altre applicazioni

Misura ed elaborazione dei segnali

Calcoli sulla dinamica delle strutture

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

10

Esempio robot per lavorazioni industriali

velocitagrave

potenza

precisione

instancabili

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11

Esempio lavorazione a controllo numerico

elevata precisione

flessibilitagrave di utilizzo

instancabili

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12

Esempio veicoli agricoli

Il controllo elettronico dei principali

dispositivi di una macchina agricola

permette migliori prestazioni e maggior

comfort durante il lavoro

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

13

Esempio automobili

Crsquoegrave piugrave potenza di calcolo su unrsquoautomobile di media cilindrata che

sullrsquoApollo 11 che ha permesso allrsquouomo di arrivare sulla luna

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

14

Esempio automobili

Piugrave dellrsquo80 dei dispositivi su unrsquoautomobile sono controllati (o

controllabili) elettronicamente Alcuni sistemi di controllo

Freni ABS - ASR - EBD

Stabilitagrave ESP

Motore MSR -

Trazione - TC

Frizione e cambio - AMT

Differenziale

Partenza - LC

Steer-by-wire

Drive-by-wire

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

15

Esempio aeronautica

Senza i dispositivi di controllo un

aereo egrave un sistema INSTABILE

F16 Falcon ndash Il primo aereo a guida

completamente laquoelettricaraquo

Negli aerei civili il controllo del

volo egrave gestito allrsquo80 da

sistemi automatici

Strumenti di tipo

elettromeccanico ormai

abbandonati

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

16

Esempio impianti chimici

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

17

Esempio sonde e satelliti

Controllo di potenze enormi la propulsione a razzo egrave

unrsquoesplosione controllata

Operazione in ambienti remoti e pericolosi

temperature estreme raggi cosmici assenza

dellrsquoatmosfera terrestre

Elevata autonomia operativa la trasmissione dei

segnali dalla terra a marte impiega 20 minuti

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

18

Esempio Robot Umanoidi

Sistemi estremamente complessi

Si tenta di riprodurre le capacitagrave

motorie e sensoriali dellrsquouomo

Nuova frontiera dello sviluppo

tecnologico

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19

Obiettivi del corso

1 Introdurre gli strumenti matematici di base per lrsquoanalisi dei

sistemi dinamici lineari

2 Fornire criteri per il progetto integrato di sistemi meccanici

controllati elettronicamente (meccatronica)

3 Creare un linguaggio comune fra meccanica elettronica e

controlli automatici per permettere il progetto integrato di sistemi

meccatronici

4 Fornire alcuni strumenti matematici interdisciplinari per lrsquoanalisi

dei segnali e della dinamica dei sistemi

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

10

Esempio robot per lavorazioni industriali

velocitagrave

potenza

precisione

instancabili

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

11

Esempio lavorazione a controllo numerico

elevata precisione

flessibilitagrave di utilizzo

instancabili

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

12

Esempio veicoli agricoli

Il controllo elettronico dei principali

dispositivi di una macchina agricola

permette migliori prestazioni e maggior

comfort durante il lavoro

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

13

Esempio automobili

Crsquoegrave piugrave potenza di calcolo su unrsquoautomobile di media cilindrata che

sullrsquoApollo 11 che ha permesso allrsquouomo di arrivare sulla luna

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

14

Esempio automobili

Piugrave dellrsquo80 dei dispositivi su unrsquoautomobile sono controllati (o

controllabili) elettronicamente Alcuni sistemi di controllo

Freni ABS - ASR - EBD

Stabilitagrave ESP

Motore MSR -

Trazione - TC

Frizione e cambio - AMT

Differenziale

Partenza - LC

Steer-by-wire

Drive-by-wire

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

15

Esempio aeronautica

Senza i dispositivi di controllo un

aereo egrave un sistema INSTABILE

F16 Falcon ndash Il primo aereo a guida

completamente laquoelettricaraquo

Negli aerei civili il controllo del

volo egrave gestito allrsquo80 da

sistemi automatici

Strumenti di tipo

elettromeccanico ormai

abbandonati

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

16

Esempio impianti chimici

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

17

Esempio sonde e satelliti

Controllo di potenze enormi la propulsione a razzo egrave

unrsquoesplosione controllata

Operazione in ambienti remoti e pericolosi

temperature estreme raggi cosmici assenza

dellrsquoatmosfera terrestre

Elevata autonomia operativa la trasmissione dei

segnali dalla terra a marte impiega 20 minuti

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

18

Esempio Robot Umanoidi

Sistemi estremamente complessi

Si tenta di riprodurre le capacitagrave

motorie e sensoriali dellrsquouomo

Nuova frontiera dello sviluppo

tecnologico

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

19

Obiettivi del corso

1 Introdurre gli strumenti matematici di base per lrsquoanalisi dei

sistemi dinamici lineari

2 Fornire criteri per il progetto integrato di sistemi meccanici

controllati elettronicamente (meccatronica)

3 Creare un linguaggio comune fra meccanica elettronica e

controlli automatici per permettere il progetto integrato di sistemi

meccatronici

4 Fornire alcuni strumenti matematici interdisciplinari per lrsquoanalisi

dei segnali e della dinamica dei sistemi

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

11

Esempio lavorazione a controllo numerico

elevata precisione

flessibilitagrave di utilizzo

instancabili

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

12

Esempio veicoli agricoli

Il controllo elettronico dei principali

dispositivi di una macchina agricola

permette migliori prestazioni e maggior

comfort durante il lavoro

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

13

Esempio automobili

Crsquoegrave piugrave potenza di calcolo su unrsquoautomobile di media cilindrata che

sullrsquoApollo 11 che ha permesso allrsquouomo di arrivare sulla luna

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

14

Esempio automobili

Piugrave dellrsquo80 dei dispositivi su unrsquoautomobile sono controllati (o

controllabili) elettronicamente Alcuni sistemi di controllo

Freni ABS - ASR - EBD

Stabilitagrave ESP

Motore MSR -

Trazione - TC

Frizione e cambio - AMT

Differenziale

Partenza - LC

Steer-by-wire

Drive-by-wire

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

15

Esempio aeronautica

Senza i dispositivi di controllo un

aereo egrave un sistema INSTABILE

F16 Falcon ndash Il primo aereo a guida

completamente laquoelettricaraquo

Negli aerei civili il controllo del

volo egrave gestito allrsquo80 da

sistemi automatici

Strumenti di tipo

elettromeccanico ormai

abbandonati

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

16

Esempio impianti chimici

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

17

Esempio sonde e satelliti

Controllo di potenze enormi la propulsione a razzo egrave

unrsquoesplosione controllata

Operazione in ambienti remoti e pericolosi

temperature estreme raggi cosmici assenza

dellrsquoatmosfera terrestre

Elevata autonomia operativa la trasmissione dei

segnali dalla terra a marte impiega 20 minuti

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

18

Esempio Robot Umanoidi

Sistemi estremamente complessi

Si tenta di riprodurre le capacitagrave

motorie e sensoriali dellrsquouomo

Nuova frontiera dello sviluppo

tecnologico

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

19

Obiettivi del corso

1 Introdurre gli strumenti matematici di base per lrsquoanalisi dei

sistemi dinamici lineari

2 Fornire criteri per il progetto integrato di sistemi meccanici

controllati elettronicamente (meccatronica)

3 Creare un linguaggio comune fra meccanica elettronica e

controlli automatici per permettere il progetto integrato di sistemi

meccatronici

4 Fornire alcuni strumenti matematici interdisciplinari per lrsquoanalisi

dei segnali e della dinamica dei sistemi

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

12

Esempio veicoli agricoli

Il controllo elettronico dei principali

dispositivi di una macchina agricola

permette migliori prestazioni e maggior

comfort durante il lavoro

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

13

Esempio automobili

Crsquoegrave piugrave potenza di calcolo su unrsquoautomobile di media cilindrata che

sullrsquoApollo 11 che ha permesso allrsquouomo di arrivare sulla luna

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

14

Esempio automobili

Piugrave dellrsquo80 dei dispositivi su unrsquoautomobile sono controllati (o

controllabili) elettronicamente Alcuni sistemi di controllo

Freni ABS - ASR - EBD

Stabilitagrave ESP

Motore MSR -

Trazione - TC

Frizione e cambio - AMT

Differenziale

Partenza - LC

Steer-by-wire

Drive-by-wire

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

15

Esempio aeronautica

Senza i dispositivi di controllo un

aereo egrave un sistema INSTABILE

F16 Falcon ndash Il primo aereo a guida

completamente laquoelettricaraquo

Negli aerei civili il controllo del

volo egrave gestito allrsquo80 da

sistemi automatici

Strumenti di tipo

elettromeccanico ormai

abbandonati

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

16

Esempio impianti chimici

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

17

Esempio sonde e satelliti

Controllo di potenze enormi la propulsione a razzo egrave

unrsquoesplosione controllata

Operazione in ambienti remoti e pericolosi

temperature estreme raggi cosmici assenza

dellrsquoatmosfera terrestre

Elevata autonomia operativa la trasmissione dei

segnali dalla terra a marte impiega 20 minuti

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

18

Esempio Robot Umanoidi

Sistemi estremamente complessi

Si tenta di riprodurre le capacitagrave

motorie e sensoriali dellrsquouomo

Nuova frontiera dello sviluppo

tecnologico

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

19

Obiettivi del corso

1 Introdurre gli strumenti matematici di base per lrsquoanalisi dei

sistemi dinamici lineari

2 Fornire criteri per il progetto integrato di sistemi meccanici

controllati elettronicamente (meccatronica)

3 Creare un linguaggio comune fra meccanica elettronica e

controlli automatici per permettere il progetto integrato di sistemi

meccatronici

4 Fornire alcuni strumenti matematici interdisciplinari per lrsquoanalisi

dei segnali e della dinamica dei sistemi

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

13

Esempio automobili

Crsquoegrave piugrave potenza di calcolo su unrsquoautomobile di media cilindrata che

sullrsquoApollo 11 che ha permesso allrsquouomo di arrivare sulla luna

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

14

Esempio automobili

Piugrave dellrsquo80 dei dispositivi su unrsquoautomobile sono controllati (o

controllabili) elettronicamente Alcuni sistemi di controllo

Freni ABS - ASR - EBD

Stabilitagrave ESP

Motore MSR -

Trazione - TC

Frizione e cambio - AMT

Differenziale

Partenza - LC

Steer-by-wire

Drive-by-wire

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

15

Esempio aeronautica

Senza i dispositivi di controllo un

aereo egrave un sistema INSTABILE

F16 Falcon ndash Il primo aereo a guida

completamente laquoelettricaraquo

Negli aerei civili il controllo del

volo egrave gestito allrsquo80 da

sistemi automatici

Strumenti di tipo

elettromeccanico ormai

abbandonati

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

16

Esempio impianti chimici

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

17

Esempio sonde e satelliti

Controllo di potenze enormi la propulsione a razzo egrave

unrsquoesplosione controllata

Operazione in ambienti remoti e pericolosi

temperature estreme raggi cosmici assenza

dellrsquoatmosfera terrestre

Elevata autonomia operativa la trasmissione dei

segnali dalla terra a marte impiega 20 minuti

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

18

Esempio Robot Umanoidi

Sistemi estremamente complessi

Si tenta di riprodurre le capacitagrave

motorie e sensoriali dellrsquouomo

Nuova frontiera dello sviluppo

tecnologico

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

19

Obiettivi del corso

1 Introdurre gli strumenti matematici di base per lrsquoanalisi dei

sistemi dinamici lineari

2 Fornire criteri per il progetto integrato di sistemi meccanici

controllati elettronicamente (meccatronica)

3 Creare un linguaggio comune fra meccanica elettronica e

controlli automatici per permettere il progetto integrato di sistemi

meccatronici

4 Fornire alcuni strumenti matematici interdisciplinari per lrsquoanalisi

dei segnali e della dinamica dei sistemi

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

14

Esempio automobili

Piugrave dellrsquo80 dei dispositivi su unrsquoautomobile sono controllati (o

controllabili) elettronicamente Alcuni sistemi di controllo

Freni ABS - ASR - EBD

Stabilitagrave ESP

Motore MSR -

Trazione - TC

Frizione e cambio - AMT

Differenziale

Partenza - LC

Steer-by-wire

Drive-by-wire

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

15

Esempio aeronautica

Senza i dispositivi di controllo un

aereo egrave un sistema INSTABILE

F16 Falcon ndash Il primo aereo a guida

completamente laquoelettricaraquo

Negli aerei civili il controllo del

volo egrave gestito allrsquo80 da

sistemi automatici

Strumenti di tipo

elettromeccanico ormai

abbandonati

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

16

Esempio impianti chimici

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

17

Esempio sonde e satelliti

Controllo di potenze enormi la propulsione a razzo egrave

unrsquoesplosione controllata

Operazione in ambienti remoti e pericolosi

temperature estreme raggi cosmici assenza

dellrsquoatmosfera terrestre

Elevata autonomia operativa la trasmissione dei

segnali dalla terra a marte impiega 20 minuti

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

18

Esempio Robot Umanoidi

Sistemi estremamente complessi

Si tenta di riprodurre le capacitagrave

motorie e sensoriali dellrsquouomo

Nuova frontiera dello sviluppo

tecnologico

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

19

Obiettivi del corso

1 Introdurre gli strumenti matematici di base per lrsquoanalisi dei

sistemi dinamici lineari

2 Fornire criteri per il progetto integrato di sistemi meccanici

controllati elettronicamente (meccatronica)

3 Creare un linguaggio comune fra meccanica elettronica e

controlli automatici per permettere il progetto integrato di sistemi

meccatronici

4 Fornire alcuni strumenti matematici interdisciplinari per lrsquoanalisi

dei segnali e della dinamica dei sistemi

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

15

Esempio aeronautica

Senza i dispositivi di controllo un

aereo egrave un sistema INSTABILE

F16 Falcon ndash Il primo aereo a guida

completamente laquoelettricaraquo

Negli aerei civili il controllo del

volo egrave gestito allrsquo80 da

sistemi automatici

Strumenti di tipo

elettromeccanico ormai

abbandonati

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16

Esempio impianti chimici

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

17

Esempio sonde e satelliti

Controllo di potenze enormi la propulsione a razzo egrave

unrsquoesplosione controllata

Operazione in ambienti remoti e pericolosi

temperature estreme raggi cosmici assenza

dellrsquoatmosfera terrestre

Elevata autonomia operativa la trasmissione dei

segnali dalla terra a marte impiega 20 minuti

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

18

Esempio Robot Umanoidi

Sistemi estremamente complessi

Si tenta di riprodurre le capacitagrave

motorie e sensoriali dellrsquouomo

Nuova frontiera dello sviluppo

tecnologico

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

19

Obiettivi del corso

1 Introdurre gli strumenti matematici di base per lrsquoanalisi dei

sistemi dinamici lineari

2 Fornire criteri per il progetto integrato di sistemi meccanici

controllati elettronicamente (meccatronica)

3 Creare un linguaggio comune fra meccanica elettronica e

controlli automatici per permettere il progetto integrato di sistemi

meccatronici

4 Fornire alcuni strumenti matematici interdisciplinari per lrsquoanalisi

dei segnali e della dinamica dei sistemi

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

16

Esempio impianti chimici

AA 20112012 Fondamenti di Controlli Automatici ndash Ing Luigi Biagiotti e Ing Federica Grossi

17

Esempio sonde e satelliti

Controllo di potenze enormi la propulsione a razzo egrave

unrsquoesplosione controllata

Operazione in ambienti remoti e pericolosi

temperature estreme raggi cosmici assenza

dellrsquoatmosfera terrestre

Elevata autonomia operativa la trasmissione dei

segnali dalla terra a marte impiega 20 minuti

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18

Esempio Robot Umanoidi

Sistemi estremamente complessi

Si tenta di riprodurre le capacitagrave

motorie e sensoriali dellrsquouomo

Nuova frontiera dello sviluppo

tecnologico

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19

Obiettivi del corso

1 Introdurre gli strumenti matematici di base per lrsquoanalisi dei

sistemi dinamici lineari

2 Fornire criteri per il progetto integrato di sistemi meccanici

controllati elettronicamente (meccatronica)

3 Creare un linguaggio comune fra meccanica elettronica e

controlli automatici per permettere il progetto integrato di sistemi

meccatronici

4 Fornire alcuni strumenti matematici interdisciplinari per lrsquoanalisi

dei segnali e della dinamica dei sistemi

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Esempio sonde e satelliti

Controllo di potenze enormi la propulsione a razzo egrave

unrsquoesplosione controllata

Operazione in ambienti remoti e pericolosi

temperature estreme raggi cosmici assenza

dellrsquoatmosfera terrestre

Elevata autonomia operativa la trasmissione dei

segnali dalla terra a marte impiega 20 minuti

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Esempio Robot Umanoidi

Sistemi estremamente complessi

Si tenta di riprodurre le capacitagrave

motorie e sensoriali dellrsquouomo

Nuova frontiera dello sviluppo

tecnologico

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19

Obiettivi del corso

1 Introdurre gli strumenti matematici di base per lrsquoanalisi dei

sistemi dinamici lineari

2 Fornire criteri per il progetto integrato di sistemi meccanici

controllati elettronicamente (meccatronica)

3 Creare un linguaggio comune fra meccanica elettronica e

controlli automatici per permettere il progetto integrato di sistemi

meccatronici

4 Fornire alcuni strumenti matematici interdisciplinari per lrsquoanalisi

dei segnali e della dinamica dei sistemi

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Esempio Robot Umanoidi

Sistemi estremamente complessi

Si tenta di riprodurre le capacitagrave

motorie e sensoriali dellrsquouomo

Nuova frontiera dello sviluppo

tecnologico

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Obiettivi del corso

1 Introdurre gli strumenti matematici di base per lrsquoanalisi dei

sistemi dinamici lineari

2 Fornire criteri per il progetto integrato di sistemi meccanici

controllati elettronicamente (meccatronica)

3 Creare un linguaggio comune fra meccanica elettronica e

controlli automatici per permettere il progetto integrato di sistemi

meccatronici

4 Fornire alcuni strumenti matematici interdisciplinari per lrsquoanalisi

dei segnali e della dinamica dei sistemi

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19

Obiettivi del corso

1 Introdurre gli strumenti matematici di base per lrsquoanalisi dei

sistemi dinamici lineari

2 Fornire criteri per il progetto integrato di sistemi meccanici

controllati elettronicamente (meccatronica)

3 Creare un linguaggio comune fra meccanica elettronica e

controlli automatici per permettere il progetto integrato di sistemi

meccatronici

4 Fornire alcuni strumenti matematici interdisciplinari per lrsquoanalisi

dei segnali e della dinamica dei sistemi

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