INGEGNERIA ELETTRICA ELETTRONICA E INFORMATICAAutomation Engineering and Control of Complex Systems (Ingegneria dell'automazione e del controllo dei sistemi complessi)Anno accademico 2023/2024

1002093 - PROCESS MODELING AND CONTROL A - Z

Docente: Arturo BUSCARINO

Risultati di apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione

Al termine del corso lo studente acquisirà conoscenze di base sulla modellistica di processi e sulle principali tecniche di identificazione e controllo usate.

Conoscenze applicate e capacità di comprensione

Il corso permetterà allo studente di conoscere i differenti metodi di identificazione, le problematiche relative al pre-processamento dei dati e le tecniche di validazione del modello scelto. Il corso fornirà inoltre le basi di MATLAB a supporto delle conoscenze teoriche elencate.

Autonomia di giudizio

Lo studente sarà in grado di valutare l’opportuna struttura del modello da identificare e di scegliere quali tecniche di validazione sono più adatte per l'applicazione in esame.

Abilità comunicative

Lo studente sarà in grado di conoscere gli aspetti di base teorici e tecnici relativi alla modellizzazione e all’identificazione di sistemi e interfacciarsi con gli ingegneri di processo per problemi collegati a tali aspetti.

Capacità di apprendere

Lo studente sarà in grado di utilizzare le conoscenze apprese durante il corso per eventualmente approfondire tecniche di identificazione avanzate quali ad esempio quelle relative all’identificazione ricorsiva o closed-loop.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni frontali, esercitazioni in aula e attività laboratoriali

Queste modalità potrebbero subire un riadattamento a causa dell'attuale emergenza legata al Covid-19

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus

Prerequisiti richiesti

Elementi di Teoria dei sistemi, controlli automatici.

Frequenza lezioni

Non obbligatoria ma raccomandata.

Contenuti del corso

1. INTRODUZIONE ALLA MODELLIZZAZIONE E ALL’IDENTIFICAZIONE DEI PROCESSI (Prof.ssa Gambuzza)

Nozioni introduttive sulla modellizzazione. Obiettivi e vantaggi dell’identificazione dei processi.

2. METODO DEI MINIMI QUADRATI LEAST SQUARE METHOD (Prof.ssa Gambuzza)

Concetto di regressione lineare e metodo dei minimi quadrati

3. IDENTIFICAZIONE NONPARAMETRICA NONPARAMETRIC IDENTIFICATION (Prof.ssa Gambuzza)

Analisi in transitorio di risposta al gradino e all’impulso.

4. IDENTIFICAZIONE DI MODELLI ARX, ARMAX (Prof.ssa Gambuzza)

Processi autoregressivi (AR) e a media mobile (MA) con ingressi esogeni (ARX e ARMAX)

5. PRE PROCESSAMENTO DEI DATI (Prof.ssa Gambuzza)

Analisi dei disturbi nei segnali, valori anormali nei dati registrati, presenza di picchi o dati mancanti.

6. VALIDAZIONE DEL MODELLO (Prof.ssa Gambuzza)

Tecniche di validazione del modello individuato in fase di identificazione.

7. IDENTIFICAZIONE NEI PROCESSI INDUSTRIALI (Prof. Buscarino)

Applicazione delle tecniche di identificazione in ambiente industriale.

8. MODELLISTICA E CONTROLLO DI PROCESSI FISICI (Prof. Buscarino)

Dal processo al modello: acquisizione dati da un sistema fisico, preprocessamento, analisi, identificazione e controllo.

9. LABORATORIO DI MODELLISTICA E CONTROLLO DI PROCESSI (Prof. Buscarino)

Attività sperimentali orientate alla modellistica e controllo di processi fisici.

ESERCITAZIONI MATLAB (Prof.ssa Gambuzza, Prof. Buscarino)

Esercitazioni MATLAB per gli argomenti trattati teoricamente.

Testi di riferimento

[1] L. Ljung: System identification: theory for the user, Prentice Hall, 1999.

[2] T. Södeström, P. Stoica: System identification, Prentice Hall, 1989

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame orale

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Tutti gli argomenti del corso potranno essere discussi durante l'esame orale.

 

Il docente è disponibile anche a incontri di ricevimento in modalità telematica, previo appuntamento


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