Insegnamento NON LINEAR AND ROBUST CONTROL
| Nome del corso | Ingegneria informatica e robotica |
|---|---|
| Codice insegnamento | A003458 |
| Curriculum | Robotics |
| Docente responsabile | Francesco Ferrante |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 9 |
| Regolamento | Coorte 2023 |
| Erogato | Erogato nel 2024/25 |
| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Ingegneria informatica |
| Settore | ING-INF/04 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | Italiano |
| Contenuti | -Complementi di teoria del controllo dei sistemi lineari. -Analisi di sistemi non lineari. -Elementi di controllo di sistemi non lineari. -Metodi di analisi e sintesi per sistemi di controllo assistiti dal calcolatore. |
| Testi di riferimento | - A. Isidori, "Sitemi di Controllo Vol. 2", Edizioni Siderea, 1993. -H. Khalil, "Nonlinear systems", Prentice Hall, 2002. |
| Obiettivi formativi | Il corso presenta degli strumenti di base per l’analisi ed il controllo a retroazione di sistemi lineari e non lineari e l’uso di tecniche di sintesi e analisi assistite dal calcolatore. In particolare, lo studente sarà in grado di: 1) Sintetizzare schemi di controllo complessi per sistemi lineari a più ingressi e a più uscite 2) Analizzare sistemi non lineari e comprendere i limiti delle tecniche di controllo lineare in casi di interesse pratico. 3) Utilizzare degli strumenti di calcolo avanzato per produrre software per la progettazione automatica di sistemi di controllo. |
| Prerequisiti | È richiesta la conoscenza della teoria dei sistemi lineari, del controllo a retroazione e delle equazioni differenziali. |
| Metodi didattici | Lezioni frontali in presenza ed esercitazioni con simulatore. |
| Altre informazioni | Nessuna |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L’esame prevede una prova orale. La prova orale consiste in una discussione di una serie di elaborati preparati durante il corso e successivamente ad accertare il livello di conoscenza e le capacità di comprensione che lo studente ha raggiunto sui contenuti teorici relativamente al programma in esame. |
| Programma esteso | - Nozioni di teoria dei sistemi dinamici lineari. Rappresentazioni nello spazio di stato per sistemi LTI tempo continuo. -Proprietà strutturali, assegnazione degli autovalori, osservatore di Luenberger, osservatore di ordine ridotto. Principio di separazione. -Fondamenti di Controllo Ottimo. Controllo LQR e filtraggio alla Kalman. -Problema di regolazione asintotica dell’uscita. Casi a informazione parziale e completa. Condizioni necessarie e sufficienti. Risultati specifici per il caso SISO. -Sistemi non-lineari in forma di stato. Introduzione, caratteristiche peculiari: cicli limite, equilibri isolati, esplosione in tempo finito. -Stabilità alla Lyapunov di punti di equilibrio. Convergenza e stabilità asintotica. - Teorema di stabilità di Lyapunov. Teorema di Barbashin Krasovkii per la stabilità asintotica globale. Principio di LaSalle e teorema Barbashin Krasovkii LaSalle. -Teorema di linearizzazione. -Stabilità esponenziale: nozioni, condizioni sufficienti. Teorema converso di stabilità esponenziale. -Stabilità per sistemi soggetti a perturbazioni evanescenti o persistenti. -Cenni all’utilizzazione delle diseguaglianze matriciali lineari come strumento di analisi e sintesi di sistemi di controllo. Stabilità robusta in presenza di incertezze politopiche limitate in norma. |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile |