Paniere per esame di Analisi e Modellistica dei Sistemi

Set Domande

ANALISI E MODELLISTICA DEI SISTEMI

INGEGNERIA INDUSTRIALE (D.M. 270/04)

Docente: Liberati Francesco

Lezione 001

01. L’automazione riguarda...

• Metodologie
• Tecnologie principalmente informatiche, elettroniche e meccaniche
• Tecnologie e metodologie
• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta

02. Cos’è l’Automazione?

• La mera implementazione di automatismi che consentano la sostituzione dell’operatore umano.
• Un corpo di metodi e tecniche per la progettazione, realizzazione e conduzione di sistemi di controllo automatici.
• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
• Il corpo di tecniche che consentono la progettazione di robot.

03. In che modo la strumentazione e le metodologie di controllo impattano su costi e prestazioni di un sistema controllato complesso?

• L’impatto sui costi è in genere equivalente. Le prestazioni sono determinate dalla scelta opportuna della strumentazione.
• La strumentazione impatta maggiormente sui costi, ma una corretta scelta della strumentazione è in grado di per sé di garantire le prestazioni desiderate.
• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
• La gran parte dei costi è determinata in genere dell’acquisto e dalla installazione delle componenti del sistema controllato. Il raggiungimento delle prestazioni desiderate passa per una scelta della sola appropriata metodologia di controllo.

04. Quali sono gli obiettivi del corso di Analisi e Modellistica dei Sistemi?

• Analizzare i diversi tipi di modelli matematici esistenti per i sistemi di controllo.
• Fornire tecniche avanzate di Analisi Matematica e modellistica multifica.
• Analizzare i diversi tipi di modelli matematici esistenti per i sistemi di controllo e l’analisi delle relative proprietà.
• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta

05. Cosa si intende per sistema controllato?

• Il controllore da progettare al fine di garantire le prestazioni desiderate
• Un sistema continuamente monitorato al fine di rilevare eventuali anomalie di funzionamento.
• L’unione funzionale del sistema da controllare (il processo), del sistema di controllo (il controllore) e delle reti e dei dispositivi di misura, attuazione e comunicazione.
• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta

Lezione 006

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

• Una rete di distribuzione idrica
• Un motore elettrico in corrente alternata
• Un PLC
• Un circuito RLC

02. Cosa caratterizza i sistemi complessi?

• La complicatezza del modello matematico che descrive il comportamento del sistema
• Il fatto che la funzione di trasferimento del sistema presenta poli complessi coniugati
• L'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 elaborazione 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.

Lezione 009

01. Cosa contraddistingue un sistema semplice da un sistema complesso?

• Il numero di elementi che li contraddistinguono. Un sistema complesso è costituito da un insieme di numerosi elementi, aventi tra loro interazioni di vario tipo.
• Una schematizzazione della struttura gerarchica caratterizzante in genere i sistemi complessi.

02. Cos'è la piramide dell'automazione?

• Una schematizzazione della struttura gerarchica caratterizzante in genere i sistemi complessi.

03. Cosa si intende per struttura gerarchica di un sistema controllato complesso?

Per struttura gerarchica di un sistema controllato complesso si intende la rappresentazione del sistema in quanto costituito da sottosistemi, apparati ed elementi singoli.

Gli elementi singoli vengono aggregati in gruppi chiamati apparati, caratterizzati da una propria identità funzionale e con specifiche interazioni tra di essi.

Gli apparati, sempre sulla base della funzionalità, vengono aggregati in sottosistemi i quali a loro volta concorrono a definire la struttura di un sistema complesso.

04. Cos'è un sistema complesso?

Un sistema complesso è un insieme di numerosi elementi, ognuno caratterizzato da una propria funzionalità, che interagiscono tra loro attraverso numerose interazioni.

05. Qual è l'obiettivo del controllo a livello di elementi singoli?

A livello di elementi singoli interessa ottimizzare la fedeltà e la prontezza di risposta in termini di attenuazione dell'effetto dei disturbi e di inseguimento della variabile di controllo.

Lezione 014

01. Cos'è un modello linearizzato?

• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
• È il modello lineare esatto di un sistema non lineare
• È il modello linearizzato di un sistema lineare
• È un modello lineare approssimato al modello non lineare di un sistema

02. Cosa si intende per condizioni iniziali di un sistema?

• Il valore iniziale delle uscite del sistema
• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
• Il valore iniziale degli ingressi del sistema
• Lo stato iniziale del sistema

03. Cosa rappresenta la "x-punto"?

• La prima variabile di stato del sistema
• È un punto di instabilità di un sistema
• Il punto di equilibrio di un sistema
• La derivata dello stato

04. Lo stato di un sistema con un'ingresso e un'uscita in generale è costituito da...

• Una e una sola variabile
• Non si può dire
• Un insieme di variabili
• Zero variabili

05. In generale, quante variabili di stato può avere un sistema dinamico ad un ingresso ed una uscita?

• Due
• Una ed una sola
• Più d'una
• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta

06. Con quale lettera usualmente si denota l'uscita di un sistema dinamico?

• y
• u
• x
• z

07. Quale modello matematico si dà in genere dei sistemi dinamici?

• Grafico ingresso/uscita.
• Tabella di corrispondenza ingressi/uscite.
• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
• Equazione differenziale.

Lezione 018

Q1. Quanto vale la trasformata di Laplace della funzione gradino unitario (f(t)=1)?

• s
• 1/s
• Non è calcolabile poiché l’integrale diverge.
• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta

f(t) = 1, t > 0

F(s) = ^∞∫₀ e^−stdt = ^{[− e−st/s]} _∞ ⁰ = ¹/_s

Q2. Cos’è la trasformata di Laplace?

• È una funzione data da un particolare integrale dell’operando. Il risultato è una funzione nella variabile complessa.
• È una trasformazione in cui alla variabile tempo s si sostituisce semplicemente la variabile complessa s.
• Nessuna delle altre risposte è corretta
• È una particolare trasformazione di derivazione.

Q3. Cos’è un sistema a controreazione positiva?

• Un sistema in cui alla variabile retroazionata non si cambia segno
• Un sistema a controreazione in cui la variabile errore ha sempre segno positivo
• Un sistema a controreazione che in tutti i punti è nella parte reale positiva
• Un sistema a controreazione che instabile

Q4. Quanto vale la trasformata di Laplace della derivata di una funzione f(t)?

• Nessuna delle altre risposte è corretta
• Vale F(s)
• Vale F(s)+f(0)
• Non si può calcolare

[ ^{L d}/_t f(t) ] = ^{s F(s) − f(0)}

Q5. Quanto vale la trasformata di Laplace della funzione esponenziale e elevato alla at?

• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
• Vale 1/a
• Vale (s-a)
• Vale 1/(s-a)

f(t) = e^at

F(s) = ^∞∫₀ e^at e^−st dt = [ ^{−(e−(s−a)t)}/_{s − a} ] ^∞₀ = ¹/_{s − a}

Q6. La trasformata di Laplace è lineare?

• La domanda non può essere posta: la trasformata di Laplace è un’operazione matematica e non un sistema dinamico
• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
• No
• Sì

Q7. La trasformata di Laplace gode della proprietà di linearità?

• No
• Sì
• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
• Dipende dalla funzione che si trasforma