Paniere Sistemi di Controllo Avanzati - Risposte Multiple

Set domande: sistemi di controllo avanzati

Lezione 001

Docente: Liberati Francesco

1. Quali sono gli obiettivi del corso di Sistemi di Controllo Avanzati?
   • Analizzare i diversi tipi di modelli matematici esistenti per i sistemi di controllo.
   • Fornire tecniche avanzate di Analisi Matematica e modellistica multifisica.
   • Fornire allo studente un insieme di metodi e tecniche per l'analisi avanzata dei sistemi e il design di tecniche avanzate di controllo basate su controllo ottimo e su tecniche di apprendimento.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
2. In cosa consiste l'approccio sistematico alla progettazione?
   • Corretta individuazione delle specifiche per il sistema di controllo da realizzare, progettazione, simulazione in realtà virtuale, correzione delle eventuali debolezze di progettazione, implementazione, prove di collaudo, rilascio al committente, documentazione dell'intera progettazione.
   • È la progettazione che interessa esclusivamente il sistema di controllo da realizzare.
   • È la progettazione che si incentra sul sistema da controllare (da cui il nome di progettazione sistematica), al fine di individuare chiaramente gli input e gli output del sistema da considerare in fase di progettazione.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
3. Cosa contraddistingue un sistema semplice da un sistema complesso?
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
   • Un sistema complesso è un sistema in cui compaiono variabili complesse.
   • Un sistema è complesso se ha più di una variabile di stato, di ingresso o di uscita. Altrimenti è un sistema semplice.
   • 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.
4. 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 gran parte dei costi è determinata in genere dall'acquisto e dalla installazione delle componenti del sistema controllato. Il raggiungimento delle prestazioni desiderate può essere garantito solo dalla scelta dell'appropriata metodologia di controllo.
   • La strumentazione impatta maggiormente sui costi, ma una corretta scelta della strumentazione è in grado di per se di garantire le prestazioni desiderate.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
5. Cosa si intende per sistema controllato?
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
   • Un sistema continuamente monitorato al fine di rivelare 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.
   • Il controllore da progettare al fine di garantire le prestazioni desiderate.

Lezione 002

1. Fornire un esempio di un elemento circuitale ideale che dissipa energia.
   • Un interruttore.
   • Un condensatore.
   • Un'induttanza.
   • Una resistenza.
2. Fornire un esempio di un elemento circuitale ideale che accumula energia.
   • Un interruttore.
   • Una resistenza.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
   • Un condensatore.
3. Cosa si intende per modello a scatola nera, a scatola grigia, o completo di un sistema?
   • Rispettivamente, modelli di tipo quantitativo, qualitativo o comportamentale.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
   • Diversi gradi di dettaglio nella derivazione del modello del processo.
   • Divese tecniche realizzative di un modello in scala.
4. Cosa si intende per modello di un processo?
   • Un schema tecnico che illustra la struttura fisica del processo.
   • Una rappresentazione, il più delle volte di natura matematica, del legame tra l'ingresso e l'uscita del processo.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
   • Un modello in scala del processo reale.
5. Quali sono le variabili di un modello di sistema dinamico?
6. Descrivere il modello a scatola nera. Descrivere il modello a scatola grigia. Descrivere il modello completo.
7. Scrivere e commentare il modello nello spazio di stato di un sistema lineare tempo-continuo.
8. Cos'è la matrice dinamica? Quali entità lega tra loro?
9. Descrivere il modello a equazioni differenziali di un sistema dinamico lineare a tempo continuo, nella formulazione ingresso-stato-uscita.

Lezione 003

1. Cos'è l'operazione di antitrasformata di Laplace?
   • È l'operazione che consente di calcolare i poli di una data funzione di trasferimento.
   • È l'operazione che consente di calcolare la funzione nel tempo corrispondente ad una data trasformata di Laplace.
   • È l'operazione che consente di calcolare la funzione di Laplace corrispondente ad una data funzione nel tempo.
   • È l'operazione che consente di ricostruire l'espressione di una funzione di trasferimento a partire dai poli di un sistema.
2. Quale semplificazione consente di apportare il passare dal dominio del tempo al dominio s?
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
   • Consente di calcolare esplicitamente l'evoluzione nel tempo dell'uscita di un sistema in corrispondenza ad un dato ingresso.
   • Consente di trasformare equazioni differenziali nel dominio del tempo in equazioni algebriche nel dominio della trasformata di Laplace.
   • Consente di trasformare equazioni algebriche in equazioni differenziali.
3. Quanto vale la trasformata di Laplace della derivata di una funzione f(t)?
   • Vale F(s)/s.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
   • Vale sF(s)-f(0).
   • Non si può calcolare.
4. Quanto vale la trasformata di Laplace della funzione esponenziale e elevato alla a*t?
   • Vale (s-a).
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
   • Vale 1/a.
   • Vale 1/(s-a).
5. Cos'è la trasformata di Laplace?
   • È una particolare trasformazione di derivazione.
   • 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 si sostituisce semplicemente la variabile complessa s.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
6. Quanto vale la trasformata di Laplace della funzione gradino unitario (f(t)=1)?
   • s.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
   • Non è calcolabile poiché l'integrale diverge.
   • 1/s.
7. La trasformata di Laplace gode della proprietà di linearità?
   • No.
   • Sì.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
   • Dipende dalla funzione che si trasforma.
8. Cosa sono i poli?
   • Sono gli zeri del numeratore della funzione di trasferimento.
   • Sono gli autovalori del sistema.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
   • Sono gli zeri del denominatore della funzione di trasferimento.
9. Cos'è la funzione di trasferimento di un sistema dinamico lineare ad un ingresso e un'uscita?
   • È il rapporto tra la trasformata dell'uscita e la trasformata dell'ingresso.
   • È la trasformata dell'uscita di un sistema in corrispondenza ad un ingresso a gradino.
   • È il rapporto tra la trasformata dell'ingresso e la trasformata dell'uscita.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
10. Qual è il ruolo della matrice dinamica di un sistema?
    • Legare lo stato corrente del sistema con l'uscita corrente.
    • Legare ingressi e uscite.
    • Legare lo stato corrente del sistema alla sua derivata nel tempo.
    • Legare lo stato corrente del sistema con l'ingresso di controllo da applicare.
11. Quali sono le trasformate di Laplace delle funzioni gradino, rampa e rampa parabolica?
12. Calcolare la funzione di trasferimento di un sistema a partire dalla sua formulazione ingresso-stato-uscita.
13. Cos'è la funzione di trasferimento di un sistema?
14. Definire la trasformata di Laplace.
15. Per quale motivo si sceglie di analizzare un sistema nel dominio della variabile complessa 's', invece di analizzarlo nel dominio del tempo?

Lezione 004

1. Cos'è il polinomio caratteristico della matrice A?
   • È l'equazione det(aI-A)=0.
   • È un polinomio che ha per coefficienti i valori sulla diagonale della matrice A.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
   • È il denominatore della funzione di trasferimento.
2. Cos'è lo stato di un sistema dinamico?
   • È la lista di tutte le caratteristiche tecniche del sistema.
   • È il luogo ove è ubicato il sistema controllato, sempre da specificare ai fini della sicurezza sul posto di lavoro.
   • È l'insieme dell'informazione che, una volta specificato, rende univoco il legame ingresso-uscita del sistema.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
3. Con riferimento al modello nello spazio di stato, cos'è la matrice dinamica A?
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
   • È il vettore delle variabili di stato.
   • È la matrice che specifica come l'ingresso impatta sull'evoluzione dello stato.
   • È la matrice che specifica come lo stato evolve nel tempo in funzione dello stato presente.
4. Dato un sistema dinamico, quante diverse uscite possono corrispondere ad un ben dato ingresso?
   • Una e una sola.
   • Infinite, a seconda dello stato iniziale del sistema.
   • Dipende dal sistema in esame.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
5. Cos'è un sistema dinamico?
   • Un sistema che, contrariamente ai sistemi statici, presenta delle parti in movimento.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
   • Un sistema in cui lo stato evolve dinamicamente nel tempo.
   • Un sistema in cui il valore dell'uscita ad un dato istante dipende dal valore che l'ingresso ha assunto in tutti gli istanti passati.
6. Come è strutturato il modello nello spazio di stato di un sistema?
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
   • Consiste di due equazioni: l'equazione dell'evoluzione dello stato e l'equazione dell'uscita. L'equazione dello stato esprime l'evoluzione dello stato in funzione dello stato presente e dell'ingresso. L'equazione dell'uscita esprime l'uscita in funzione dello stato e dell'ingresso.
   • È una tabella con tre colonne: ingressi, stati, uscite.
   • È una equazione differenziale lineare.
7. Cos'è un punto di equilibrio di un sistema?
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
   • È uno stato nel quale il sistema permane in assenza di sollecitazioni.
   • È uno stato nel quale all'interno di un sistema non ci sono forze meccaniche non bilanciate.
   • È uno stato del sistema nel quale l'ingresso è uguale all'uscita.
8. Qualitativamente parlando, cosa si intende per stabilità di un sistema dinamico?
   • Il fatto che il sistema non presenti evoluzione alcuna.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
   • Il fatto che l'evoluzione del sistema sia sempre limitata.
   • Il fatto che una perturbazione data al sistema a partire da uno stato di equilibrio generi delle evoluzioni limitate.
9. Cos'è il criterio di Routh?
   • Un criterio per determinare la stabilità di un sistema.
   • Un test di osservabilità.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
   • Un test di raggiungibilità.
10. Cos'è un punto di equilibrio stabile asintoticamente?
    • È uno stato al quale il sistema torna asintoticamente a seguito di una perturbazione.
    • È uno stato dal quale il sistema non può uscire mai (asintoticamente).
    • È uno stato al quale il sistema tende asintoticamente in presenza di opportune sollecitazioni.
    • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
11. Quali andamenti nel tempo sono caratteristici di un autovalore reale?
    • Costanti nel tempo (autovalore nullo), esponenziali crescenti (autovalore positivo), esponenziali decrescenti (autovalore negativo).
    • Esponenziali decrescenti nel tempo.
    • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
    • Andamenti pseudo-periodici.
12. Cosa sono i modi naturali di un sistema lineare?
    • Sono gli autovalori della matrice dinamica del sistema.
    • Sono le funzioni esponenziali pure o pseudo-periodiche elementari in cui si può scomporre la risposta impulsiva di un sistema dinamico lineare.
    • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
    • Sono le evoluzioni entro specifica (da cui il termine naturali) del sistema controllato (escluse cioè le condizioni di funzionamento anomalo).
13. Cosa sono gli autovalori della matrice dinamica A?
    • Sono i valori a tali per cui det(aI-A)=0.
    • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
    • Sono dei valori caratteristici della dinamica del sistema.
    • Sono i valori sulla diagonale della matrice A.
14. Cosa sono gli autovalori nascosti?
15. A cosa serve il test di Hautus?
16. Cos'è la forma canonica di Kalman?
17. Nel caso di autovalori del sistema esclusivamente reali negativi, l'uscita del sistema presenta oscillazioni? Motivare la risposta.
18. Definire i concetti di raggiungibilità (o controllabilità) e osservabilità.
19. Come si calcolano gli autovalori di una matrice.
20. Descrivere il concetto di punto di equilibrio.

Lezione 005

1. Cos'è una modalità di controllo a catena aperta?
   • È una modalità di controllo in cui i disturbi impattano sulla catena di controllo (che risulta quindi "aperta", o permeabile, rispetto ad essi).
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
   • È una modalità a controreazione in cui le misure della variabile controllata sono intermittenti.
   • È una modalità di controllo che non prevede un feedback sull'andamento della variabile controllata.
2. In quali casi si può pensare di applicare la modalità di controllo a catena aperta?
   • Nel caso si sistemi lineari, poiché intrinsecamente più semplici dei sistemi non-lineari.
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
   • Solo nel caso di sistemi correttamente dimensionati, che risultano intrinsecamente più idonei alla modalità di controllo a catena aperta.
   • Nel caso di sistemi a dinamica lenta, sovradimensionati, e per i quali non sono richieste specifiche prestazionali stringenti.
3. È possibile che la controreazione di un sistema stabile dia origine ad un sistema instabile?
   • No.
   • Non si può dire.
   • Sì.
   • Solo nel caso di sistemi non lineari.
4. È possibile che la serie di due sistemi stabili dia origine ad un sistema instabile?
   • No.
   • Sì.
   • Solo nel caso di sistemi lineari.
   • Non si può dire.
5. Quale struttura di controllo assicura in genere prestazioni migliori?
   • Anello aperto.
   • Non si può dire.
   • Indifferente.
   • Controreazione.
6. Quale struttura di controllo comporta in genere costi di realizzazione maggiori?
   • Non si può dire.
   • Anello aperto.
   • Controreazione.
   • Indifferente.
7. La modalità di controllo a catena aperta può garantire sempre le prestazioni desiderate?
   • Nessuna delle altre risposte proposte è corretta.
   • Sempre.
   • No, non sempre.
   • Sempre nel caso di sistemi lineari.
8. Cosa si intende per reiezione dei disturbi?
   • La opportuna taratura dei sensori al fine di rimuovere disturbi sistematici.
   • La capacità di un sistema di controllo di attenuare e, idealmente, annullare l'effetto di un disturbo impattante la catena di controllo.
   • L'individuazione del tipo di disturbo e del/dei sottosistemi impattati.
   • Il filtraggio del disturbo.
9. Cos'è il segnale di errore in un sistema a controreazione?
   • È la differenza tra il riferimento e l'uscita misurata.
   • È la differenza tra l'uscita del sistema e l'ingresso all'attuatore.
   • È la differenza tra il riferimento e l'uscita del sistema.
   • È la differenza tra l'ingresso e l'uscita misurata.
10. Il controllo del transitorio risulta più efficace con una struttura di tipo ad anello aperto o con una struttura di controllo di tipo a controreazione?
    • Non si può dire.
    • Indifferente.
    • Controreazione.
    • Anello aperto.
11. Cos'è la funzione di trasferimento ad anello aperto?
    • È il prodotto della funzione di trasferimento del processo e dell'attuatore.
    • È la funzione di trasferimento del processo.
    • È il prodotto della funzione di trasferimento del processo e del sensore.
    • È la funzione di trasferimento data dal prodotto delle funzioni di trasferimento che si incontrano lungo la catena di controreazione.