Appunti di Azionamenti e controllo dei sistemi meccanici

Appunti di Azionamenti e controllo dei sistemi meccanici che contengono i seguenti argomenti trattati durante il corso: - Stabilità dei sistemi meccanici: Campi di forze posizionali e non, conservativi e non. Sistemi meccanici immersi in campi di forze: trattazione generale, scrittura delle equazioni del moto e loro linearizzazione; soluzione delle equazioni di moto, discussione delle condizioni di stabilità; campi di forze posizionali e funzioni della velocità. - Elementi di lubrificazione: equazioni di Stokes Navier, equazioni di Reynolds. Applicazione ai cuscinetti a sostentamento idrodinamico. Forze agenti su un corpo investito da una vena fluida, instabilità aerodinamica: instabilità da flutter di un profilo alare. Contatti tra solidi: il problema del rotolamento: instabilità di una sala ferroviaria - Introduzione al controllo dei sistemi meccanici: Modelli di simulazione: Le variabili di stato. Funzione di trasferimento armonica, trasformate di Laplace e di Fourier, risposta in frequenza, rappresentazioni a blocchi. - Sintesi dei controllori di sistemi dinamici: Analisi di stabilità dei sistemi meccanici. Specifiche di un sistema di controllo: sintesi, specifiche di prestazioni e specifiche di robustezza per un sistema SISO lineare tempo invariante. Luogo delle radici - Controllori PID: Applicazione a sistemi vibranti a 1 e 2 gradi di libertà. - Approccio moderno alla sintesi di un controllore: Metodo del posizionamento dei poli. Il problema del controllo ottimo lineare quadratico. Cenni di controllo modale. Osservatori di stato - Azionamenti idraulici: Struttura, componenti, prestazioni alle interfacce. Modelli di funzionamento degli azionamenti idraulici. Circuiti oleodinamici nei processi di automazione. - Azionamenti elettrici: Struttura, componenti, prestazioni alle interfacce, curve caratteristiche. Azionamenti alimentati da linea in c.c.: elettronica di comando e di potenza, modelli di funzionamento degli azionamenti elettrici in c.c. Azionamenti alimentati da linea in c.a.: elettronica di comando e di potenza, convertitori, modelli di funzionamento degli azionamenti elettrici sincroni e asincroni. Controllo di azionamenti elettrici: principi generali, criteri per il controllo della coppia e della velocità. Prestazioni. - Azionamenti pneumatici: Struttura, componenti (cilindri, valvole pneumatiche ecc.). Modellazione e comportamento dinamico dei sistemi pneumatici.