Corso di

Laboratorio di Automatica

[6 CFU]

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Alcuni chiarimenti circa le prove d'esame:

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Prove d'esame assegnate nell'A.A.2017/2018
(e, per alcune di esse, relative soluzioni e risultati)

Alcune prove d'esame assegnate negli anni passati
(e relative soluzioni, per alcune di esse)

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Comunicazioni:

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Docente: Sergio Galeani (E-mail)

Obiettivi del Corso: Fornire le nozioni di base per

Risultati di apprendimento previsti: al termine del corso, lo studente sarà in grado di:

Orario delle lezioni:

Orario di ricevimento studenti:

Testi consigliati:

Prove d'esame:

Programma delle lezioni A.A.2017/2018:

  1. Lezione del 09/03/2018:
    Introduzione al corso e agli argomenti trattati.
    Riferimenti: per questa settimana, nulla! Buon fine settimana!
  2. Lezione del 12/03/2018:
    Sistemi dinamici: il concetto di sistema dinamico, ingresso, uscita, stato.
    Modellazione dei distemi dinamici, livelli di approssimazione, sistemi multidominio, decomposizione in sottosistemi.
    Teoria del controllo: i sistemi a controreazione (feedback).
    Riferimenti: Kypuros, pagg. 1-12
  3. Lezione del 19/03/2018:
    Diagrammi a blocchi e bond graph.
    Struttura di un sistema a controreazione.
    Modellazione multidominio: potenza come linguaggio universale.
    Variabili di potenza: sforzo e flusso.
    Bond, porte, segnali, ingressi, uscite.
    Word bond graphs.
    Riferimenti: Kypuros, fino a pag. 20
  4. Lezione del 23/03/2018:
    Riepilogo su bond, porte, causalità (barretta), potenza (mezza freccia).
    Componenti passivi a una porta (R, I, C): realizzazioni fisiche, diagramma a blocchi, causalià integrale e derivativa, direzione convenzionale della potenza.
    Componenti attivi a una porta (Se, Sf): realizzazioni fisiche, diagramma a blocchi, causalià obbligata, direzione convenzionale della potenza.
    Componenti a due porte (TF, GY): realizzazioni fisiche, trasferimento di potenza senza accumulo o dissipazione (da completare).
    Riferimenti: Kypuros, fino a pag. 41.
  5. Lezione del 26/03/2018:
    Componenti a due porte (TF, GY): realizzazioni fisiche, trasferimento di potenza senza accumulo o dissipazione. Causalită, direzione convenzionale della potenza, diagramma a blocchi.
    Giunzioni (0 e 1): realizzazioni fisiche, ridistribuzione della potenza, relazioni primaria e secondaria, diagrammi a blocchi.
    Riferimenti: Kypuros, fino a pag. 48.
  6. Lezione del 06/04/2018:
    Semplici esempi di derivazione del bond graph e del corrispondente diagramma a blocchi da circuiti meccanici/elettrici.
    Regole per la costruzione del bond graph nel caso meccanico traslazionale, con esempio.
    Riferimenti: Kypuros, fino a pag. 70.
    Compiti: leggere il Summary e rispondere alle domande di Review sul Kypuros, a pag. 56-57.
  7. Lezione del 09/04/2018:
    Regole per la costruzione del bond graph nel caso elettrico, con due esempi.
    Riferimenti: Kypuros, paragrafo 3.5.
  8. Lezione del 16/04/2018:
    Regole per l'assegnazione della causalità e per la derivazione delle equazioni dinamiche, con passaggio alla forma standard matriciale, con due esempi.
    Riferimenti: Kypuros, paragrafo 3.8, esempi 3.11 e 3.13.
  9. Lezione del 20/04/2018:
    Regole per la derivazione delle equazioni dinamiche in presenza di loop algebrici. Esempi. Disegno del BG per sistemi idraulici. Bond attivi, diagrammi a blocchi e sorgenti controllate.
    Riferimenti: Kypuros, paragrafi 3.6 e 3.9.
  10. Lezione del 23/04/2018:
    Regole per la derivazione delle equazioni dinamiche in presenza di loop algebrici. Disegno del BG per sistemi meccanici rotazionali. Esempi.
    Riferimenti: Kypuros, paragrafi 3.4 e 3.9.
    Compiti: leggere il Summary, rispondere alle domande di Review e provare a svolgere gli esercizi sul Kypuros, a pag. 114-117.
  11. Lezione del 27/04/2018:
    Soluzione degli esercizi proposti in un precedente compito scritto.
    Compiti: provare a risolvere l'esercizio assegnato ma non risolto in classe, e i compiti pubblicati (in cima alla pagina).
    Attenzione: a volte le soluzioni contengono errori!
  12. Lezione del 04/05/2018:
    Introduzione a MATLAB: primi esempi.
    Riferimenti: file visto in classe
  13. Lezione del 07/05/2018:
    Introduzione ad Arduino.
    Riferimenti: file visto in classe e file visto in classe
  14. Lezione del 14/05/2018:
    Introduzione ad Arduino.
    Realizzazione in classe degli esempi
    Il concetto di macchina a stati; estensione di "Blink without delay" con 2 LED.
    Riferimenti: esempi dall'IDE di Arduino, sito web di Arduino.
  15. Lezione del 14/05/2018, pomeriggio:
    Esercitazione aggiuntiva in vista dell'esonero.
  16. Lezione del 18/05/2018:
    Simulazione di sistemi dinamici in MATLAB/SIMULINK.
    Simulazione del sistema di Lorentz in MATLAB con ode23.
    Simulazione del sistema di Lorentz in SIMULINK, ad equazioni singole (da completare).
    Riferimenti: descrizione del sistema
    codice sviluppato in classe
    Esercizio: provare a simulare l' oscillatore di van der Pol
  17. Lezione del 21/05/2018:
    Introduzione ad Arduino.
    Realizzazione in classe di alcuni esempi:
    Riferimenti: esempi dall'IDE di Arduino, sito web di Arduino.
  18. Lezione del 21/05/2018, pomeriggio:
    Esercitazione aggiuntiva in vista dell'esonero.
  19. Lezione del 25/05/2018:
    Introduzione a MATLAB/SIMULINK.
    Realizzazione in classe di alcuni esempi: completamento del sistema di Lorentz in Simulink (con implementazione per singola equazione o in formato vettoriale). Parametri di simulazione in Simulink (tempo iniziale, finale, algoritmo di integrazione, massimo step size. Uso di funzioni anonime e function handles in MATLAB per parametrizzare l'argomento di odexx. Blocchi Simulink introdotti: Scope, XY Graph, Mux, Demux, User-defined matlab function.
    Riferimenti: descrizione del sistema
    codice sviluppato in classe
    Esercizio: provare a simulare in maniera simile l' oscillatore di van der Pol, le equazioni di Lotka-Volterra, le equazioni di Rabinovich–Fabrikant, le equazioni di Rossler
  20. Esonero del 25/05/2018, pomeriggio.
  21. Lezione del 28/05/2018:
    Introduzione ad Arduino.
    Realizzazione in classe di alcuni esempi:
    Riferimenti: esempi dall'IDE di Arduino, sito web di Arduino.
    Compiti: Scaricare e vedere i video seguenti (attenzione, c'è qualche errore ogni tanto!): Per chi fosse interessato, altri video della stessa serie (NON è richiesto che vediate questi):
  22. Lezione del 01/06/2018:
    Introduzione a MATLAB/SIMULINK.
    Simulazione di sistemi a tempo discreto in MATLAB/SIMULINK.
    Comandi MATLAB/SIMULINK specializzati per la simulazione di sistemi lineari stazionari a tempo continuo/discreto.
    Realizzazione in classe di alcuni esempi.
    Riferimenti: descrizione del sistema (Tinkerbell map)
    codice sviluppato in classe
    Esercizio: provare a simulare i vari Multiscroll attractors
  23. Lezione del 04/06/2018:
    Introduzione ad Arduino.
    Realizzazione in classe di alcuni esempi (simulazione della prova pratica).
  24. Lezione del 08/06/2018:
    Introduzione a MATLAB/SIMULINK.
    Realizzazione in classe di alcuni esempi (simulazione della prova pratica).

Materiale didattico