Paniere metodi e tecnologie di simulazione - risposte aperte

Set domande: metodi e tecnologie di simulazione

Ingegneria informatica e dell'automazione

Docente: Ricciardi Celsi Lorenzo

Lezione 002

1. In cosa consiste l'azione di controllo?

   • Consiste (i) nella individuazione, per le grandezze controllanti, delle evoluzioni temporali alle quali corrisponde l'andamento desiderato per le grandezze controllate e (ii) nell'attuazione concreta delle operazioni che consentono di realizzare questi andamenti nel processo reale.
   • Consiste in un intervento del progettista finalizzato a rilevare eventuali anomalie di funzionamento.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
   • Consiste nella misura delle uscite e nella conseguente regolazione del comportamento del sistema.

2. Si descrivano brevemente il problema del controllo e i suoi elementi fondamentali.

Lezione 003

1. Qual è la differenza tra modelli deterministici e modelli stocastici?

   • I primi rappresentano anche sistemi deterministici di cui non si abbia conoscenza completa.
   • I primi, a differenza dei secondi, modellano sistemi intrinsecamente probabilistici oppure sistemi deterministici di cui non si abbia conoscenza completa.
   • I secondi, a differenza dei primi, modellano sistemi intrinsecamente probabilistici oppure sistemi deterministici di cui non si abbia conoscenza completa.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta

2. Si illustrino le principali modalità di classificazione dei modelli di sistemi dinamici.

Lezione 004

1. Quando un modello lineare è adatto a fornire un'approssimazione locale del comportamento di un sistema fisico intrinsecamente nonlineare?

   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
   • Mai.
   • Quando le variabili dinamiche in gioco hanno una variabilità piccola, tale da non portare lo stato del sistema fuori da un opportuno intorno del punto di lavoro scelto.
   • Solo per determinati sistemi dinamici.

2. Si discutano brevemente, eventualmente con l'ausilio di un esempio, i limiti di validità dei modelli lineari.

Lezione 005

1. Ogni combinazione lineare del tipo y_0(t)=c_1*exp(lambda_1*t)+c_2*exp(lambda_2*t) + ... + c_n*exp(lambda_n*t) è soluzione dell'equazione omogenea associata ad una equazione differenziale ordinaria. Cosa rappresentano i coefficienti lambda_i, per i=1,..., n?

   • Gli autovalori della matrice dinamica del sistema.
   • Le condizioni iniziali del problema di Cauchy.
   • Le radici del polinomio caratteristico associato all'equazione differenziale considerata.
   • Le soluzioni del problema di Cauchy.

2. Come si scrive la soluzione o integrale generale di un'equazione differenziale ordinaria?

   • Come somma della soluzione dell'equazione omogenea associata e del cosiddetto integrale particolare.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
   • Come la sola soluzione dell'equazione omogenea associata.
   • Come il solo integrale particolare.

3. Definire la soluzione (o integrale generale) di un'equazione differenziale ordinaria e la procedura di calcolo della soluzione dell'equazione omogenea associata.

Lezione 006

1. Illustrare la procedura di determinazione di un integrale particolare di un'equazione differenziale ordinaria nel caso di ingresso polinomiale.

2. Illustrare la procedura di determinazione di un integrale particolare di un'equazione differenziale ordinaria nel caso di ingresso sinusoidale.

Lezione 007

1. La soluzione di una equazione differenziale omogenea di ordine n è definita a meno di n costanti di integrazione. In base al problema di Cauchy, per determinare univocamente l'integrale generale di una equazione differenziale non omogenea di ordine n, che cosa è quindi necessario associare ad essa?

   • n condizioni iniziali.
   • n vincoli di disuguaglianza.
   • n derivate costanti.
   • n termini noti.

2. Si illustri brevemente la procedura di soluzione di un'equazione differenziale nel dominio di Laplace.

Lezione 008

1. Data la rappresentazione con lo spazio di stato di un sistema, posta nella forma esplicita, cosa rappresenta la phi(t) = exp(At)?

   • La matrice delle risposte impulsive.
   • La matrice di transizione dello stato in sé stesso.
   • La matrice delle risposte impulsive nello stato.
   • La matrice di transizione dello stato nell'uscita.

2. L'antitrasformata della funzione di trasferimento W(s) di un sistema rappresenta:

   • La risposta forzata del sistema nel dominio del tempo.
   • La risposta al gradino del sistema nel dominio del tempo.
   • La risposta libera del sistema nel dominio del tempo.
   • La risposta all'impulso del sistema nel dominio del tempo.

3. L'antitrasformata di W(s)U(s) consente:

   • Il calcolo della risposta forzata del sistema nel dominio del tempo solo in corrispondenza a determinati ingressi.
   • Il calcolo della risposta forzata del sistema nel dominio del tempo in corrispondenza a qualunque ingresso.
   • Il calcolo della risposta a gradino del sistema.
   • Il calcolo della risposta libera del sistema nel dominio del tempo in corrispondenza a qualunque ingresso.

4. Data una rappresentazione con lo spazio di stato nella forma xdot=Ax+Bu, y=Cx, se x ha dimensione n, u ha dimensione q e y ha dimensione p, che dimensioni ha la matrice B?

   • p x q
   • n x n
   • p x n
   • n x q

5. Definire, mediante le relative formule, la matrice di transizione dello stato nell'uscita e la matrice delle risposte impulsive.

6. Si illustri brevemente la procedura di passaggio da un'equazione differenziale ad una rappresentazione con lo spazio di stato.

7. Definire, mediante le relative formule, la matrice di transizione dello stato in sé stesso e la matrice delle risposte impulsive nello stato.

Lezione 010

1. Quanto vale la potenza media trasferita all'oscillatore smorzato forzato sul periodo T?

   • P_media = - (a*omega*f0)/2
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
   • P_media = - (a*omega*f0)*cos(omega*t)*sin(omega*t + phi)
   • P_media = - ((a*omega*f0)/2)*sin(phi)

2. Qual è l'equazione del moto di un oscillatore smorzato forzato?

   • xdoubledot + omega0²*x = 0
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
   • xdoubledot + 2*alpha*xdot + omega0²*x = 0
   • xdoubledot + 2*alpha*xdot + omega0²*x = f/m

3. Qualitativamente, qual è il comportamento di un oscillatore smorzato forzato in regime oscillatorio?

   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
   • È quello tipico di un filtro passa-banda del secondo ordine con poli complessi coniugati.
   • È quello tipico di un filtro passa-basso del secondo ordine con poli complessi coniugati.
   • È quello tipico di un filtro passa-alto del secondo ordine con poli complessi coniugati.

4. Qual è la differenza in termini energetici tra oscillatore armonico semplice e oscillatore smorzato?

   • Il secondo è un sistema conservativo, mentre nel primo l'energia non si conserva.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
   • Il primo è un sistema conservativo, mentre nel secondo l'energia non si conserva.
   • Nessuna. Sono entrambi sistemi conservativi.

5. Qual è la situazione energetica dell'oscillatore armonico semplice quando la massa attraversa l'origine?

   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
   • L'energia cinetica e l'energia potenziale sono uguali.
   • L'energia cinetica è nulla e l'energia potenziale è massima.
   • L'energia cinetica è massima e l'energia potenziale è nulla.

6. Descrivere brevemente il modello dell'oscillatore smorzato forzato.

Lezione 013

1. Qual è il ruolo dell'orecchio medio nell'apparato uditivo umano?

   • Trasforma vibrazioni acustiche in segnali elettrici che, attraverso il nervo acustico, giungono al cervello.
   • Compie una prima discriminazione sulla provenienza dello stimolo sonoro.
   • Ha il ruolo di adattatore di impedenza tra l'orecchio esterno e l'orecchio interno.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta

2. Qual è l'organo principale dell'orecchio interno?

   • Il meato uditivo.
   • La cassa del timpano.
   • La coclea.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta

3. All'interno di quale struttura avviene la trasduzione meccanico-elettrica dello stimolo sonoro?

   • L'organo del Corti.
   • La membrana di Reissner.
   • Le tube di Eustachio.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta

4. Descrivere brevemente l'orecchio interno.

5. Descrivere brevemente l'orecchio esterno.

6. Descrivere brevemente l'orecchio medio.

Lezione 015

1. Cosa distingue un condensatore (pF - 0.1 F) dal corrispondente comportamento ideale?

   • La presenza di capacità parassite.
   • La presenza di dissipazioni nei conduttori e sulle armature (assimilabili ad una resistenza), la presenza di un fenomeno di autoinduzione e la presenza di dissipazioni nel dielettrico.
   • Un condensatore reale ha un comportamento esattamente corrispondente a quello di un condensatore ideale.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta

2. Cosa distingue un resistore a filo (10 ohm - 20 megaohm) dal corrispondente comportamento ideale?

   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
   • La presenza di una forza elettromotrice indotta.
   • La presenza di capacità parassite e di un fenomeno di autoinduzione.
   • Un resistore a filo ha un comportamento esattamente corrispondente a quello di un resistore ideale.

3. Quale dei seguenti è il corretto enunciato della legge di Kirchhoff delle maglie?

   • La somma delle correnti che fluiscono in una maglia individuata da N bipoli è nulla.
   • La somma delle tensioni ai capi di N bipoli costituenti una maglia è una costante non nulla.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
   • La somma delle tensioni ai capi di N bipoli costituenti una maglia è nulla.

4. Quale dei seguenti è il corretto enunciato della legge di Kirchhoff dei nodi?

   • La somma delle correnti entranti in un nodo è una costante non nulla.
   • La somma delle tensioni ai capi di N bipoli che confluiscono in un nodo è nulla.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
   • La somma delle correnti entranti in un nodo è nulla.

5. Quale delle seguenti è corretta, con riferimento alle relazioni costitutive dei bipoli passivi ideali?

   • Resistore: v(t) = R*i(t); condensatore: i(t) = *(dv(t)/dt); induttore v(t) = L*(di(t)/dt).
   • Resistore: i(t) = R*v(t), condensatore: i(t) = C*(dv(t)/dt); induttore v(t) = L*(di(t)/dt).
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
   • Resistore: v(t) = R*i(t), condensatore: v(t) = C*(di(t)/dt); induttore i(t) = L*(dv(t)/dt).

6. Descrivere brevemente le caratteristiche dei bipoli passivi ideali.

7. Enunciare le leggi di Kirchhoff.

8. Descrivere brevemente le caratteristiche dei bipoli passivi reali.

Lezione 016

1. Perché la rappresentazione di un circuito RLC nello spazio di stato è caratterizzata da un vettore di stato di dimensione 2?

   • Perché i sistemi elettrici a costanti concentrate ammettono sempre un vettore di stato di dimensione 2.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
   • Perché il circuito RLC presenta due elementi con memoria.
   • Perché il circuito è caratterizzato da due maglie.

2. Quale delle seguenti è la corretta rappresentazione di un circuito RC nello spazio di stato?

   • xdot = A*x(t) + B*u(t), con x = v_c, u = v_in, A = - 1/RLC, B = 1/RLC.
   • xdot = A*x(t) + B*u(t), con x = v_c, u = v_out, A = - 1/R, B = 1/C.
   • xdot = A*x(t) + B*u(t), con x = v_c, u = v_in, A = - 1/RC, B = 1/RC.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta

3. Illustrare e commentare brevemente un circuito RLC.

4. Illustrare e commentare brevemente un circuito RC.

Lezione 020

1. Qual è la funzione di trasferimento di un circuito LR modellato nel dominio di Laplace, assumendo di misurare come uscita la tensione ai capi della resistenza?

   • W(s) = 1/(1+s*(L/R))
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
   • W(s) = 1/(1+sRLC)
   • W(s) = sRLC/(1+sRLC)

2. Qual è la funzione di trasferimento di un circuito RC modellato nel dominio di Laplace, assumendo di misurare come uscita la tensione ai capi del condensatore?

   • W(s) = 1/(1+sRC)
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
   • W(s) = sRC/(1+sRC)
   • W(s) = 1/(1+s*(L/R))

3. Qual è la funzione di trasferimento di un circuito RL modellato nel dominio di Laplace, assumendo di misurare come uscita la tensione ai capi dell'induttore?

   • W(s) = sRLC/(1+sRLC)
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
   • W(s) = (s*(L/R))/(1+s*(L/R))
   • W(s) = 1/(1+s*(L/R))

4. Enunciare il teorema di Thevenin e, se possibile, mostrarne l'utilità tramite un esempio.

Lezione 019

1. Quale delle seguenti descrive correttamente le proprietà di un amplificatore operazionale ideale?

   • Impedenza di ingresso nulla, impedenza di uscita infinita, guadagno infinito, larghezza di banda a catena aperta infinita, bilanciamento perfetto.
   • Impedenza di ingresso infinita, impedenza di uscita nulla, guadagno infinito, larghezza di banda a catena aperta infinita, bilanciamento perfetto.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
   • Impedenza di ingresso infinita, impedenza di uscita nulla, guadagno unitario, larghezza di banda a catena aperta infinita, bilanciamento perfetto.

2. Si disegni un amplificatore operazionale in configurazione non invertente e si ricavi la relativa funzione di trasferimento.

3. Si descriva l'amplificatore operazionale e le sue proprietà.

Lezione 020

1. Quanto vale l'impedenza che l'ingresso "vede" verso massa in un Negative Impedance Converter (NIC)?

   • Z_in = - (R1/R2)*Z
   • È nulla.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
   • È infinita.

2. Quanto vale l'impedenza di ingresso di un Generic Impedance Converter (GIC)?

   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
   • Z_in = - (R1/R2)*Z
   • È infinita.
   • Z_in = (Z1*Z3*Z5)/(Z2*Z4)

3. Qual è l'espressione dell'uscita di un amplificatore differenziale in cui R3 = R1 e R4 = R2?

   • Vout = R2/R1 (V_in_plus - V_in_minus)
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
   • Vout = R2/R1 (V_in_plus * V_in_minus)
   • Vout = V_in_plus - V_in_minus

4. Qual è lo scopo del sommatore?

   • Restituire la più grande delle tensioni che insistono in ingresso al piedino invertente.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
   • Effettuare la somma di tutte le tensioni di ingresso, che viene restituita in uscita cambiata di segno.
   • Effettuare la somma dei valori delle resistenze associate ai diversi ingressi che insistono sul piedino invertente.

5. Si disegni un sommatore e si ricavi formula della tensione di uscita.

6. Qual è l'enunciato corretto del principio di Archimede?

   • La pressione in un fluido di densità rho a profondità h dalla superficie libera, su cui si esercita una pressione esterna p0, vale p(h) = p0 + rho*g*h, dove g è l'accelerazione di gravità.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
   • La variazione di massa di fluido nell'unità di tempo in un sistema di accumulo, in assenza di sorgenti interne e perdite verso l'esterno, è data dalla differenza di flusso alle entrate e alle uscite.