Insegnamento MECCATRONICA DEI SISTEMI ENERGETICI

Nome del corso Ingegneria meccanica
Codice insegnamento A002379
Curriculum Energia
Docente responsabile Lucio Postrioti
Docenti
  • Lucio Postrioti
Ore
  • 72 ore - Lucio Postrioti
CFU 8
Regolamento Coorte 2024
Erogato Erogato nel 2025/26
Erogato altro regolamento
Attività Affine/integrativa
Ambito Attività formative affini o integrative
Settore ING-IND/08
Tipo insegnamento Opzionale (Optional)
Tipo attività Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento Italiano
Contenuti Fondamenti dei sistemi di acquisizione. Attuatori elettromeccanici: principi e tecnologie. Richiami sui sensori. Cenni sui controllori: l’interazione sistema controllato-controllore. La strategia di regolazione PID. Sistemi elettro-meccanici utilizzati per il controllo motore: le strategie operative della ECU. Sistemi elettro-meccanici utilizzati per il controllo CO2 ed emissioni: recenti sviluppi dei sistemi d’iniezione e tecnologie per il controllo emissioni. Veicoli ibridi e sistemi elettrochimici di stoccaggio energia: concetti fondamentali.
Testi di riferimento - R.H. Bishop, Mechatronics An Introduction, Taylor&Francis - K. Reif: Gasoline Engine Management, Springer Vieweg - K. Reif: Diesel Engine Management, Springer Vieweg - Dispense fornite dal Docente
Obiettivi formativi Si vogliono le trasmettere all'Allievo Ingegnere meccanico le competenze di base sulle tecnologie meccatroniche attualmente impiegate per la gestione dei motori a combustione interna nell'ottica del controllo delle emissioni inquinanti e del contenimento delle emissioni di inquinanti e di CO2. Particolari approfondimenti sono dedicati alle problematiche di acquisizione dati e di controllo di sistemi elettromeccanici nel settore automotive. Sono analizzati i principi e gli schemi attuativi dei veicoli ibridi ed elettrici.
Prerequisiti E' richiesta un'adeguata conoscenza della termodinamica di base e del funzionamento dei motori a combustione interna, fornita rispettivamente dai corsi di Macchine e Motori a Combustione Interna.
Metodi didattici -Lezioni frontali; -Seminari e visite aziendali; -Attività di laboratorio.
Altre informazioni n.a.
Modalità di verifica dell'apprendimento same orale o scritto (domande a risposta aperta). Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Programma esteso Introduzione al concetto di Meccatronica e panorama sulle discipline coinvolte. Sistemi di acquisizione dati: catena di misura conversione A/D e D/A, risoluzione verticale ed orizzontale. Sistemi di trigger. Confronto fra sistemi di acquisizione tradizionale e PC-based. Introduzione a LabVIEW, un ambiente di programmazione grafica: funzioni generali. Costruzione di un tipico sistema DAQ basato su PC in ambiente LabVIEW. Struttura generale dei sistemi meccatronici; le funzioni di un sistema di controllo e architetture tipiche. Richiami sui sensori; sistemi attivi/passivi, classificazione per tipo di misura, concetti di precisione e accuratezza. Attuatori elettromeccanici: richiami sui principi elettromeccanico e elettromagnetico. Motori DC, AC e stepper: tipologie e strategie di azionamento. Cenni sui sistemi di controllo e sulle strategie di regolazione. La curva caratteristica di un processo. Strategie di regolazione on/off, proporzionale, integrale e derivativa. Regolatori PID Strategie di controllo dei Motori a combustione interna; il funzionamento di una Electronic Control Unit (ECU) e le sue funzioni fondamentali: air flow, accensione, iniezione. Funzione di controllo emissioni, funzione On Board Diagnostic. Tecnologie elettromeccaniche utilizzate per il controllo dei motori: sistemi di iniezione e convertitori catalitici. Recenti sviluppi per la gestione del processo di combustione, del controllo emissioni e per il miglioramento dell'efficienza. Veicoli ibridi: concetti di base, classificazione (architetture serie-parallelo). Fondamenti sulle strategie di gestione. Modellazione di un sistema meccatronico a parametri concentrati in ambiente 0D/1D. Esempio di modellazione di sistemi elettromeccanici in ambiente GTPower. Realizzazione in laboratorio di un regolatore PID PC-Based per la gestione di un sistema fluido pressurizzato.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile 7 - Energia pulita ed accessibile. 13 - Agire per il clima.