Esempi di Sistemi di Controllo e prime definizioni. Automatica ROMA TRE Stefano Panzieri- 1
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- Ladislao Casali
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1 Esempi di Sistemi di Controllo e prime definizioni Automatica ROMA TRE Stefano Panzieri- 1
2 Controllo di temperatura T desiderata Sensore di temperatura (termostato) Attuatore (relais) Riscaldatore + acqua (processo) alimentazione Quando l acqua si fredda, la barretta si accorcia e chiude l interruttore Notare che la temperatura oscilla intorno a Tdes Automatica ROMA TRE Stefano Panzieri- 2
3 Controllo di Posizione potenziometro ϑ d amplificatore motore carico ϑ Finché i due angoli sono diversi, l'amplificatore ha tensione di ingresso 0, il motore ruota, e la differenza tra gli angoli si riduce. Quando gli angoli sono uguali L errore è nullo Il motore si ferma Automatica ROMA TRE Stefano Panzieri- 3
4 Rappresentazione con blocchi strutturali Controllo di posizione dell'asse di un motore +E ϕ i -E Rid V=cost +E -E ϕ u Disturbi --> V alim. V eccit. ϕ i potenz. + - amplificatore potenziometro motore + riduttore ϕ u Automatica ROMA TRE Stefano Panzieri- 4
5 Piattaforma motorizzata Comando di sterzo Angolo misurato Comando di velocità Velocità misurata amplificatori di potenza vel i i ϕ trasduttore di posizione trasduttore di velocità Motori Automatica ROMA TRE Stefano Panzieri- 5
6 Controllo di Robot mobile Xo Yo Xfin, Yfin Il task velocità sterzo v (t) d Controllore Comando di velocità Velocità misurata pianificazione t ϕ (t) d La traiettoria desiderata Struttura cinematica del veicolo Controllore Comando di sterzo Angolo misurato Automatica ROMA TRE Stefano Panzieri- 6
7 Fabbrica Automatica 3 Livello Gestione della produzione (ottimizzazione) 4 Livello Pianif. globale 2 Livello Coordinamento delle macchine 1 Livello Comando delle singole macchine PLC) Macchine Movimentazione a CN Processo continuo Robot Rete di campo Magazzini Automatica ROMA TRE Stefano Panzieri- 7
8 Sistemi Complessi I sistemi a larga scala presentano spesso una struttura decomponibile in moduli (sottosistemi) interagenti fra loro Organizzazione spesso di tipo gerarchico a livelli PLC un. locale ctrl 1 ctrl 2 coordinamento un. locale ctrl N +intelligenza -rapidità comandi informazioni subsyst 1 Interazioni subsyst N +rapidità - intelligenza Automatica ROMA TRE Stefano Panzieri- 8
9 Processo Definizioni Insieme coordinato di trasformazioni e trasmissione di energia, materiali, informazioni, finalizzato ad un obiettivo Processo industriale Continui (siderurgia, carta, vetro, petroliferi, chimici, produzione e distribuzione dell energia elettrica) A lotti (stampaggio, ind. elettronica, mecanica, tessile) Altri Processi Biologici, medici, ecologici, organizzativi, gestionali, economici Controllo di processo l'uscita è una grandezza fisica, variabile con continuità (temperatura pressione, ph). Servomeccanismo l'uscita è una grandezza meccanica (posizione, velocità) Automatica ROMA TRE Stefano Panzieri- 9
10 Definizioni Nero: riferimento Rosso: uscita Regolazione l'uscita è mantenuta costante intorno ad un valore predefinito Asservimento l'uscita segue l'ingresso il più possibile (inseguimento di traiettoria) Automatica ROMA TRE Stefano Panzieri- 10
11 Obiettivi nella sintesi Ingressi e disturbi limitati producono effetti limitati Inoltre STABILITA' L'uscita segue gli andamenti desiderati, con date tolleranze in condizioni ideali. La risposta è veloce. Rumori di diverse provenienze sono filtrati. Incertezze sui parametri non influenzano l'uscita. Disturbi esterni non influenzano l'uscita. Per ogni punto: Specifiche di Progetto 1. Precisione a regime (caratt. statiche) 2. Prontezza di risposta (Risposta armonica: banda passante, risposta al gradino,tempo di salita) 3. Precisione dinamica (Sovraelongazione della risposta al gradino,costanza della risposta armonica ) Automatica ROMA TRE Stefano Panzieri- 11
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