Paniere Analisi e Modellistica - risposte aperte

Lezione 003

01. Quali elementi minimi dovrebbe contenere un esempio di sistema di automazione?

Un processo da controllare e un controllore

Un operatore e un processo da controllare

Un controllore

v

Un processo da controllare, un controllore, un sensore, un attuatore

02. Quale dei seguenti è un esempio di sistema di automazione completo

Un sensore di temperatura

Una equazione differenziale

Un controllore PID

v

Una macchina utilitaria

03. Cosa sono e quale è il ruolo, rispettivamente, dei sensori e degli attuatori?

attuatori

Gli sono dispositivi o apparecchiature necessari per applicare le azioni di intervento sul

2

e

Lezion sistema da controllare individuate dalle modalità di controllo.

sensori

I sono necessari per poter conoscere le condizioni operative del sistema da controllare

nonché rilevare ed effettuare la misura dell’effetto che hanno le variabili di intervento sul comportamento

del sistema da controllare stesso.

04. Enunciare e discutere possibili obiettivi del controllo

1

4 prestazioni specifiche

funzionalità, nelle e nelle richieste

Obiettivi del controllo sono identificabili nelle

e

Lezion per la corretta e performante utilizzazione del sistema controllato.

stabilità,

Caratteristica fondamentale per un sistema controllato è la quindi per un sistema da controllare

intrinsecamente instabile l'esigenza di rendere stabile il sistema controllato risulta prioritaria rispetto alle

altre prestazioni.

Quando il sistema da controllare è intrinsecamente stabile, la prima prestazione riguarda l'attenuazione

dell'effetto dei disturbi sul valore desiderato della variabile controllata, la seconda prestazione riguarda

fedeltà di risposta dell'effetto dei disturbi dell'andamento

la nell'attenuazione e nell'inseguimento

desiderato della variabile controllata, la terza prestazione riguarda il raggiungimento di un significativo

miglioramento del comportamento dinamico globale del sistema controllato.

Obiettivo delle modalità di controllo di tipo evoluto è la possibilità di rendere più flessibili le modalità di

controllo al variare delle condizioni operative, mantenendo sostanzialmente invariate le prestazioni

di comportamento).

(robustezza 2

Lezione 004

01. Quale dei seguenti può costituire un esempio di specifica per un sistema di controllo della temperatura di un forno

zione

Videole Nessuna delle altre risposte proposte è corretta

della 39

e

Lezion prestazione

Inseguire con fedeltà il profilo di temperatura impostato dall'operatore

v specifica

Tempo di salita minore o uguale di 3 secondi prestazione

Evitare oscillazioni eccessive nella temperatura controllata

02. Cosa si intende per sistema?

5

e

Lezion E' un modello costituito da un insieme di equazioni algebriche

Nessuna delle altre risposte proposte è corretta

v

Un sistema è un insieme di entità poste in relazione da uno scambio di energia o di informazioni.

Un particolare metodo di progettazione.

03. Cosa sono le specifiche di un sistema di controllo?

Sono dei particolari dettagli che caratterizzano il sistema.

v

Sono una lista delle caratteristiche tecniche che il sistema di controllo deve possedere.

Sono le finalità del sistema di controllo.

Nessuna delle altre risposte proposte è corretta

v

04. Le "specifiche" di un sistema di controllo sono...

L'elenco dettagliato, schematico e qualitativo dei risultati che devono essere raggiunti e delle caratteristiche tecniche di un sistema di controllo

Le funzonalità specifiche che il sistema di controllo deve assolvere

Le caratteristiche specifiche dell'ambito di applicazione di un sistema di controllo

Le prestazioni che si richiedono al sistema di controllo

05. Le "finalità" di un sistema di controllo sono...

Le esternalità positive ottenute dall'applicazione della legge di controllo

v

Gli obiettivi che devono essere raggiunti dalla applicazione del sistema di controllo al sistema da controllare

Gli obiettivi del designer del sistema di controllo

Gli obiettivi che devono essere raggiunti dalla applicazione del sistema controllato al sistema da controllare

Cos'è la fase di realizzazione di un sistema di controllo e quali principali attività occorre portare a compimento in tale fase?

06.

! pleta In fase di realizzazione bisogna:

Incom funzionalità

verificare che il sistema controllato abbia le desiderate;

– a regime specifiche

verificare che il sistema controllato rispetti le desiderate;

– nel transitorio prestazioni

verificare che il sistema controllato abbia le desiderate.

–

Cosa si intende per "specifiche" di un sistema controllato?

07. In un sistema controllato le specifiche sono l’elenco dettagliato, schematico e qualitativo dei risultati che devono essere raggiunti.

Le specifiche di un sistema controllato identificano:

le condizioni operative previste e prevedibili per il sistema controllato (campo di escursione);

– le condizioni operative di riferimento (ovvero le condizioni nominali di funzionamento);

– I valori nominali delle grandezze che caratterizzano le corrispondenti condizioni nominali.

–

08. Cosa si intende per "finalità" di un sistema controllato? obiettivi (funzionalità, specifiche e prestazioni)

Le finalità di un sistema controllato indicano gli che devono essere

raggiunti dalla applicazione del sistema di controllo al sistema da controllare.

09. Cos'è l'interfaccia uomo-macchina?

2

e L’insieme delle apparecchiature che consentono di realizzare le elaborazioni dei dati e delle informazioni

Lezion nonché la loro visualizzazione costituisce l’interfaccia uomo-macchina che viene a far parte integrante del

sistema controllato. 3

Lezione 006

01. Quale dei seguenti può costituire un esempio di sistema complesso?

v

Una rete di distribuzione idrica

Un motore elettrico in corrente alternata

Un PLC

Un circuito RLC

02. Cosa caratterizza i sistemi complessi?

5

e

Lezion La complicatezza del modello matematico che descrive il comportamento del sistema

Il fatto che la funzione di trasferimento del sistema presenta poli complessi coniugati

v

La interazione di una molteplicità di elementi singoli e sotto-sistemi del sistema complesso complessivo

Il fatto che spesso sono sistemi instabili

03. Fornire e discutere un esempio di sistema complesso

Sia una linea di produzione robotizzata sia il singolo robot possono essere visti come sistemi complessi.

Un robot è infatti ottenuto assemblando vari elementi tra i quali la struttura meccanica (a sua volta

composta da svariate parti collegate tra loro), motori elettrici e dispositivi di alimentazione, dispositivi di

misura, dispositivi di eleborazione e dispositivi di interfaccia uomo-macchina.

Le interazioni dominanti sono i comandi di movimentazione, le caratteristiche geometriche e

meccaniche delle parti da movimentare nonché l’alimentazione dei convertitori che alimentano i motori.

Interazioni secondarie sono le condizioni ambientali e gli interventi di manutenzione ordinaria.

5

08. Quale dei seguenti elementi circuitali, in condizioni ideali, è un esempio di sistema statico?

Nessuna delle altre risposte proposte è corretta

v s.statico

Una resistenza s.dinamico

Un condensatore s.dinamico

Un'induttanza

Quale dei seguenti elementi circuitali, in condizioni ideali, è un esempio di sistema dinamico?

09. s.statico

Una resistenza

v s.dinamico

Un condensatore o un'induttanza

Nessuna delle altre risposte proposte è corretta

Un diodo

10. Quanto dura il transitorio nei sistemi statici?

Non c'è regime permanente: il sistema è sempre in transitorio

v

Non c'è transitorio

Nessuna delle altre risposte proposte è corretta

Non si può dire a priori, dipende dal sistema

11. Cosa si intende per evoluzione libera?

v L'evoluzione di un sistema dinamico a partire da uno stato iniziale dato e in assenza di forzamenti esterni.

L'evoluzione di un sistema in moto.

L'evoluzione di sistemi che non presentano vincoli.

Nessuna delle altre risposte proposte è corretta

12. Cos'è un punto di equilibrio?

Un punto in cui le forze meccaniche agenti sul sistema si equivalgono

Un punto in cui l'ingresso è nullo

Un punto in cui l'uscita è nulla

v

Un punto nel quale il sistema non ha evoluzione nello stato

13. Cos'è lo stato di un sistema dinamico?

E' la lista di tutte le caratteristiche tecniche del sistema.

v

E' l'insieme delle informazioni che, una volta specificato, rende univoco il legame ingresso-uscita del sistema.

E' il luogo ove è ubicato il sistema controllato, sempre da specificare ai fini della sicurezza sul posto di lavoro.

Nessuna delle altre risposte proposte è corretta

v

14. Qualitativamente parlando, cosa si intende per stabilità di un sistema dinamico?

Il fatto che una perturbazione data al sistema a partire da uno stato di equilibrio generi delle evoluzioni limitate.

Nessuna delle altre risposte proposte è corretta

Il fatto che il sistema non presenti evoluzione alcuna.

Il fatto che l'evoluzione del sistema sia sempre limitata.

15. Che differenza c'è tra evoluzione libera ed evoluzione forzata?

evoluzione libera evoluzione forzata

Il sistema presenta una quando lo stato evolve a partire da una data condizione iniziale e in assenza di intervento esterno, mentre si parla di

quando il sistema evolve a partire da uno stato iniziale nullo e in conseguenza di un intervento esterno.

16. Che differenza c'è tra i sistemi a stati finiti e i sistemi a stato di tipo continuo?

a stati finiti a stato di tipo continuo

Nei sistemi le finalità desiderate vengono raggiunte transitando in stati predeterminati ed in numero finito, mentre nei sistemi le finalità

desiderate vengono raggiunte rendendo possibili infinite condizioni di funzionamento che si susseguono con continuità.

17. Che differenza c'è tra un sistema asintoticamente stabile e un sistema semplicemente stabile?

asintoticamente stabile

Un sistema viene detto se a seguito di un evento prende origine un'evoluzione che si esaurisce nel tempo al termine della quale il sistema torna nella

stabile

stessa condizione di equilibrio, mentre un sistema per essere considerato può avere un'evoluzione limitata in ampiezza che si esaurisce in una condizione di equilibrio

anche diversa da quella iniziale. 7

Cos'è la fedeltà di risposta di un sistema controllato?

07. Per fedeltà di risposta di un sistema controllato si intende uno

scostamento limitato nell’inseguimento dell’andamento desiderato della variabile controllata ed una efficace

attenuazione dell’effetto dei disturbi sul comportamento del sistema controllato.

08. Si discuta lo schema di controllo a catena aperta: caratteristiche, vantaggi, limitazioni.

0

4

e DISTURBI

Lezion VARIABILI

VARIABILI DI

VARIABILI DI CONTROLLATE

FORZAMENTO

COMANDO SISTEMA DA

FINALITÀ CONTROLLORE ATTUATORE CONTROLLARE

DESIDERATE

Nelle modalità di controllo a catena aperta, l’azione di intervento sull’elemento da controllare dipende dall’andamento

variabile di comando basandosi sulle

e dall’intensità della fissate da un operatore, oppure un dispositivo dedicato,

finalità senza un feedback

che devono essere raggiunte sull'andamento della variabile controllata.

Il principale vantaggio delle modalità di controllo a catena aperta è che sono caratterizzate da una fase di

progettazione estremamente semplice e poco costosa, è infatti sufficiente una conoscenza empirica del

comportamento del sistema per realizzare un algoritmo di controllo o per addestrare un operatore.

non legando l’azione di intervento con l’effetto

Di contro nelle modalità di controllo a catena aperta, che essa genera

nel sistema controllato, il risultato della azione di intervento può essere verificato solo dopo essere stato

sistemi sovradimensionati, a

somministrato al sistema da controllare, quindi possono essere applicate solo nel caso di

dinamica lenta (l'evoluzione è meno rapida dell'eventuale intervento correttivo) e per i quali non sono richieste

specifiche prestazionali stringenti. variabili di comando

Le indicano il valore che devono

Che differenza c'è tra le variabili di comando e le variabili di forzamento?

09. assumere le azioni di intervento, sono ottenute dalla elaborazione delle modalità di controllo e sono utilizzate

variabili di forzamento

come variabili di ingresso degli attuatori, mentre le rappresentano l’entità dell’energia

trasferita tramite l’attuatore dalla sorgente principale all’elemento da controllare per ottenerne l’evoluzione,

sono variabili di uscita dagli attuatori e variabili di ingresso del sistema da controllare.

10. Si discuta lo schema di controllo a controreazione: caratteristiche, vantaggi, limitazioni. Si disegni lo schema a blocchi di riferimento per il controllo a

0

4

e controreazione.

Lezion DISTURBI

DISPOSITIVO DI VARIABILE

VARIABILE DI ELABORAZIONE DI COMANDO

CONTROLLO VARIABILE

VARIABILE ATTUATORE CONTROLLATA

DI ERRORE LEGGE DI E SISTEMA

RIFERIMENTO CONTROLLO DA CONTROLLARE

PRESTAZIONI VARIABILE

DESIDERATE DISPOSITIVO

MISURATA DI MISURA

della variabile di comando legge di controllo

Nel controllo a controreazione l'andamento viene fissato tramite una in

differenza riferimento

funzione della (retroazione negativa) fra l'andamento desiderato della variabile controllata o

misura

(che assume il ruolo di variabile di controllo) e quello realmente raggiunto