Controlli Automatici T. Introduzione al Corso. Parte 1 Aggiornamento: Settembre (Ingegneria Informatica)

Transcript

1 Parte 1 Aggiornamento: Settembre 2010 Parte 1-1 (Ingegneria Informatica) Introduzione al Corso Prof. Lorenzo Marconi DEIS-Università di Bologna Tel lorenzo.marconi@unibo.it URL: www-lar.deis.unibo.it/~lmarconi

2 1) Testi di riferimento: Bolzern, Scattolini, Schiavoni, Fondamenti di Controlli Automatici, Mc Graw Hill Marro, Controlli Automatici, Zanichelli Parte 1-2 2) Modalita di esame: Prova orale: approfondimento teorico + discussione progetto Matlab/simulink (obbligatoria) 3) Materiale didattico: www-lar.deis.unibo.it/~lmarconi 4) Appelli: 6 nel corso dell A.A. 5) Ricevimento: Martedi dalle (DEIS)

3 Parte 1-3 6) Comunicazioni al docente: Posta elettronica anteponendo nel subject la stringa [CALALB] 8) Tutore: Ing. Roberto Naldi 9) Matlab 10) Organizzazione lezioni: quarto d ora accademico; Intervallo/i. 11) Propedeuticità: Analisi Matematiche Fisiche Fondamenti di Telecomunicazioni

4 Parte 1-4

5 Parte 1-5

6 Parte 1-6

7 Parte 1-7 sistema

8 Parte 1-8

9 Parte 1-9

10 Parte 1-10 sistema

11 Parte , α, > ε l algoritmo di controllo l attuatore l unità di controllo il sensore il sistema da controllare (impianto)

12 Parte l algoritmo di controllo Controlli Automatici l attuatore il sensore l unità di controllo Ingegneria e Tecnologie dei Sistemi di Controllo il sistema da controllare (impianto)

13 Alcuni esempi di sistemi di controllo Parte 1-13 Sistemi di atterraggio autonomo in condizioni incerte VTOL (Vertical takeoff and landing Aircraft)

14 Alcuni esempi di sistemi di controllo Parte 1-14 Elicottero

15 Alcuni esempi di sistemi di controllo Parte 1-15 LVAD: Left Ventricular Assist Device (helper heart)

16 Alcuni esempi di sistemi di controllo Parte Specifiche variabili - Disturbi

17 Alcuni esempi di sistemi di controllo Parte 1-17 Tail Sitter UAV

18 Parte 1-18

19 Parte 1-19 tempo orologio ad acqua Ktesibios 300 a.c. Sciacquone del WC 2000 d.c.!!

20 Parte 1-20

21 Parte 1-21

22 Parte 1-22

23 Parte 1-23

24 Parte 1-24

25 Parte 1-25 aereo supersonico Sottosistemi: reattore, ali, flaps,pressurizzazione,... automobile sportiva Sottosistemi: motore, sospensioni, freni,...

26 Parte 1-26

27 Parte 1-27 gravità, gravità interazione con l'aria,.. interazione con l'aria interazione con la strada,.. ingressi uscite posizione (x,y,z) velocità (x,y,z) temperatura allo scarico, sforzo sulle ali,... posizione velocità temperatura dell'acqua, giri del motore,...

28 Parte 1-28 i(t) v(t) qual'è l'ingresso? Qual'è l'uscita? La coppia erogata dal motore è un ingresso o una uscita? Per l'intero veicolo è un ingresso per il sottosistema motore è una uscita

29 Parte 1-29 Irraggiamento solare potenza termica generata dalla persone

30 Parte 1-30

31 Parte 1-31

32 Parte 1-32 Tipologia di modello a cui siamo interessati: Modello matematico sistemi di equazioni (differenziali) Usi: per la formalizzazione di leggi fisiche per lo studio al calcolatore del comportamento (simulazione) per la previsione per il controllo

33 Parte 1-33

34 Parte 1-34

35 Parte 1-35

36 Parte 1-36

37 Parte 1-37 Specifica regolatore interfaccia attuatore impianto Sw Hw Calcolatore interfaccia sensore Sistema di controllo

38 Parte 1-38 D A Attuatori 1001 D A 1 N Unità di controllo Sensori Impianto

39 Parte 1-39

40 Parte 1-40

41 Parte 1-41

42 Parte 1-42

43 Parte 1-43

44 Parte 1-44 Elementi in gioco M v = massa del veicolo M r = Massa della ruota S = Sospensione A = Ammortizzatore M v Lo scopo è garantire: - la tenuta di strada ed il confort h costante mediante la scelta (taratura) di: S accumulatore di energia A dissipatore di energia h A S M r Problemi: - specifiche in contrasto - condizioni operative variabili (passeggeri, tipo di strada,..) soluzione di compromesso valida in condizioni nominali

45 Parte 1-45 Elementi in gioco M v = massa del veicolo M r = Massa della ruota S = Sospensione A = Ammortizzatore Se = serbatoio energ. At = attuatore Serb. h Att Azione di controllo A S M v M r Lo scopo è garantire: - la tenuta di strada ed il confort h costante mediante azione intelligente e continua su: At scambiatore di energia con Serb. Vantaggi: Cambiamento della strategia di azione nelle diverse condizioni soluzione ottimizzata valida in tutte le condizioni Svantaggi: costi

46 Parte 1-46