Teoria dei Sistemi 2019/20  —  LM Ingegneria Meccatronica • Univ. Padova

Informazioni generali

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Descrizione:

Il corso si propone di fornire strumenti e tecniche avanzate per l’analisi e il controllo di sistemi dinamici.
Ci concentreremo sull'approccio in spazio di stato e considereremo, per la gran parte del corso, sistemi lineari e tempo invarianti a tempo continuo e discreto. Analizzeremo prima le proprietà fondamentali di questi sistemi (soluzioni, stabilità, raggiungibilità, osservabilità, etc.) per poi studiare tecniche di controllo in retroazione.
[Image credits: http://controlcartoons.com]


Informazioni e programma indicativo

Programma dettagliato

Pagina offerta formativa UniPD

Pagina moodle DTG

News:

30/01/21: Il tema d'esame del 29/01/21 (V appello) assieme alla soluzione è disponibile al link sotto.

Ricevimento:

Dopo lezione o tramite appuntamento e-mail (usare sigla [IMC-TdS-1920] all'inizio dell'oggetto e-mail!)

Orario lezioni:

  • Lunedì 16:00-18:00, Aula VM3 (l'inizio della lezione è stato anticipato alle 15:45)

  • Martedì 11:00-13:00, Aula B2

Testo di riferimento:

  • M. Bisiacco, S. Braghetto. “Teoria dei sistemi dinamici”. Società Editrice Esculapio, 2 Ed., 2010.

Testi per consultazione:

  • E. Fornasini. “Appunti di teoria dei sistemi”. Ed. Libreria Progetto Padova, 2013.

  • E. Fornasini, G. Marchesini. “Esercizi di teoria dei sistemi”. Ed. Libreria Progetto Padova, 1997.

Calendario esami:

Materiale in preparazione all'esame:

Lezioni e materiale didattico

lezione contenuti slides slides annotate testo esercizi suggeriti extra
01/10/19 Introduzione al corso,
concetto di sistema dinamico
Lezione 1 Video introduttivi sulla
teoria dei sistemi e del controllo:
why learn control theory
automation
controlling self driving cars
07/10/19 Classificazione di sistemi e
rappresentazione di stato
Lezione 2
Lezione 2 (2x2)
Lezione 2 (2x1+N)
Lezione 2 § 1.1, 1.2 Es. Lezione 2 Video: Matlab tech talk
Modelli di stato in Matlab
08/10/19
 —  — 
14/10/19
Esponenziale di matrice e
richiami di algebra lineare
Lezione 3 & 4
Lezione 3 & 4 (2x2)
Lezione 3 & 4 (2x1+N)
Lezione 3 & 4 § 1.3, 1.4 Es. Lezione 3 & 4 Canale YouTube corso
Algebra Lineare e Geometria
Prof. Bottacin
15/10/19 Forma di Jordan e
polinomio minimo
Lezione 5
Lezione 5 (2x2)
Lezione 5 (2x1+N)
Lezione 5 § 1.5, 1.6
§ 3.3
Es. Lezione 5 Vedere pagina Moodle
per approfondimenti
sulla forma di Jordan
21/10/19 Analisi modale,
evoluzione libera e forzata
a tempo continuo
Lezione 6
Lezione 6 (2x2)
Lezione 6 (2x1+N)
Lezione 6 § 1.7, 1.8
§ 3.1
Es. Lezione 6 Tabella riassuntiva su
Trasformata Laplace
22/10/19 Analisi modale,
evoluzione libera e forzata
a tempo discreto
Lezione 7
Lezione 7 (2x2)
Lezione 7 (2x1+N)
Lezione 7 § 3.5, 3.6, 3.7 Es. Lezione 7 Tabella riassuntiva su
Trasformata Zeta
28/10/19 Esercizi di ricapitolazione Lezione 8
Lezione 8 (2x2)
Lezione 8 (2x1+N)
Lezione 8 Quiz Kahoot
29/10/19 Equilibri, stabilità,
linearizzazione
Lezione 9
Lezione 9 (2x2)
Lezione 9 (2x1+N)
Lezione 9 § 2.1, 2.2, 2.5
§ 3.2
Es. Lezione 9 Ritratto di fase di
sistemi lineari 2D
04/11/19 Teorema di linearizzazione e
Teorema di Lyapunov
Lezione 10
Lezione 10 (2x2)
Lezione 10 (2x1+N)
Lezione 10 § 2.3, 2.6 Es. Lezione 10 Ritratto di fase
pendolo semplice

Ritratto di fase di
sistemi non lineari 2D
05/11/19 Teorema di Krasowskii e
Teorema di Lyapunov
per sistemi lineari
Lezione 11
Lezione 11 (2x2)
Lezione 11 (2x1+N)
Lezione 11 § 2.3, 2.4., 2.7 Es. Lezione 11 Eq. di Lyapunov in Matlab:
tempo continuo
tempo discreto
11/11/19 Esercizi di ricapitolazione Lezione 12
Lezione 12 (2x2)
Lezione 12 (2x1+N)
Lezione 12 Quiz Kahoot
11/11/19
 —  — 
12/11/19
Raggiungibilità e controllabilità
a tempo discreto
Lezione 13 & 14
Lezione 13 & 14 (2x2)
Lezione 13 & 14 (2x1+N)
Lezione 13 & 14 § 4.1–4.5 Es. Lezione 13 & 14 Video: Matlab tech talk
18/11/19 Raggiungibilità e controllabilità
a tempo continuo
Lezione 15
Lezione 15 (2x2)
Lezione 15 (2x1+N)
Lezione 15
Appunti extra
§ 4.6 Es. Lezione 15 Matrice di raggiungibilità
in Matlab
19/11/19
 —  — 
19/11/19
Retroazione dallo stato Lezione 16 & 17
Lezione 16 & 17 (2x2)
Lezione 16 & 17 (2x1+N)
Lezione 16 & 17 § 3.4
§ 5.1, 5.2, 5.3
Es. Lezione 16 & 17 Video: open-loop control
Video: feedback control
Video: Matlab tech talk
Allocazione autovalori
in Matlab
25/11/19 Esercizi di ricapitolazione Lezione 18
Lezione 18 (2x2)
Lezione 18 (2x1+N)
Lezione 18
26/11/19 Osservabilità e ricostruibilità
di sistemi lineari
Lezione 19
Lezione 19 (2x2)
Lezione 19 (2x1+N)
Lezione 19 § 6.3, 6.4, 6.5 Es. Lezione 19 Matrice di osservabilità
in Matlab
02/12/19 Dualità e
stimatori dello stato
Lezione 20
Lezione 20 (2x2)
Lezione 20 (2x1+N)
Lezione 20 § 6.1, 6.2, 6.5, 6.6 Es. Lezione 20 Tabella riassuntiva
sulla dualità

Stimatori dello stato in Matlab
03/12/19 Sintesi del regolatore Lezione 21
Lezione 21 (2x2)
Lezione 21 (2x1+N)
Lezione 21 § 7.1 Es. Lezione 21 Regolatore in Matlab
17/12/19 Esercizi di ricapitolazione Lezione 22
Lezione 22 (2x2)
Lezione 22 (2x1+N)
Lezione 22 Quiz Kahoot
17/12/19 Esercizi in preparazione all'esame Lezione 23
Lezione 23 (2x2)
Lezione 23 (2x1+N)
Lezione 23
13/01/20 Esercizi in preparazione all'esame Lezione 24
Lezione 24 (2x2)
Lezione 24 (2x1+N)
Lezione 24