Paniere di Analisi e modellistica dei sistemi - Multiple + Aperte

Ingegneria industriale (D.M. 270/04)

Docente: Liberati Francesco

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.
• Un sistema è complesso se ha più di una variabile di stato, di ingresso o di uscita. Altrimenti è un sistema semplice.
• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
• Un sistema complesso è un sistema in cui compaiono variabili complesse.

02. Cos'è la piramide dell'automazione?

• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
• È una particolare tecnica di controllo applicabile ai sistemi complessi.
• Una schematizzazione della struttura gerarchica caratterizzante in genere i sistemi complessi.
• È la schematizzazione e organizzazione a forma piramidale del sapere afferente all'automazione (alla base le scienze matematiche e fisiche, al vertice le specializzazioni).

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 sottoinsiemi, 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?

Al fine di progettare e rendere operative le modalità di controllo, che consentono di fare raggiungere al sistema controllato complesso le finalità desiderate, si provvede ad aggregare gli elementi in vari gruppi sulla base della loro funzionalità, individuando le interazioni fra i gruppi stessi. Un sistema complesso è quindi un insieme di numerosi singoli elementi, ognuno caratterizzato da una propria funzionalità, che interagiscono tra loro attraverso numerose interazioni costituendo un apparato. Più apparati tra loro aggregati costituiscono un sottosistema. Sottosistemi concorrono a definire la struttura di un sistema complesso.

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

In termini molto generici, la finalità dominante in un sistema di controllo è quella di progettare modalità di controllo che consentano di ottimizzare il comportamento del sistema controllato complesso. Al 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 8 n 8

Nelle modalità di controllo a catena aperta, l’azione di intervento sull’elemento da controllare dipende dall’andamento e dall’intensità della variabile di comando fissate da un operatore, oppure un dispositivo dedicato, basandosi sulle finalità che devono essere raggiunte senza un feedback 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. Di contro, nelle modalità di controllo a catena aperta, non legando l’azione di intervento con l’effetto che essa genera nel sistema controllato, il risultato dell'azione di intervento può essere verificato solo dopo essere stato somministrato al sistema da controllare, quindi possono essere applicate solo nel caso di sistemi sovradimensionati, a dinamica lenta (l'evoluzione è meno rapida dell'eventuale intervento correttivo) e per i quali non sono richieste specifiche prestazionali stringenti.

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Set domande: analisi e modellistica dei sistemi

Ingegneria industriale (D.M. 270/04)

Docente: Liberati Francesco

Lezione 011

01. Con riferimento al programma MATLAB, cos'è il workspace?

• È l'ambiente di lavoro dove vengono caricate/salvate le variabili dichiarate dal programma MATLAB.
• È la cartella di lavoro in cui è salvato il programma in esecuzione.
• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
• È la linea di comando.

02. Cos'è Simulink?

• È un ambiente grafico del programma MATLAB, utile per la simulazione di sistemi.
• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
• È un link, un collegamento, che si stabilisce tra due programmi MATLAB al fine di consentirne l'interazione in simulazione.
• È la linea di comando.

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Set domande: analisi e modellistica dei sistemi

Ingegneria industriale (D.M. 270/04)

Docente: Liberati Francesco

Lezione 013

01. Cos'è la risposta armonica?

• È la risposta del sistema in corrispondenza di ingressi di tipo sinusoidale
• È la risposta del sistema, a regime permanente, in corrispondenza di ingressi di tipo sinusoidale
• È la risposta del sistema quando in ingresso vi sono segnali ad armoniche esclusivamente pari
• È la risposta del sistema ad ingressi di tipo a gradino

02. Cosa si intende per diagramma delle fasi?

• Il diagramma di Bode delle fasi, riportante la fase della funzione di risposta armonica in funzione della pulsazione
• Il diagramma riportante le fasi del sistema dinamico
• Il diagramma di Nyquist del sistema
• Il diagramma di Bode delle fasi, riportante la fase della funzione di risposta armonica in funzione del tempo

03. Cosa sono i modelli statici di un sistema?

• Modelli in cui le variabili di uscita del sistema sono funzioni delle sole variabili si ingresso al sistema allo stesso istante
• Modelli riguardanti la statica del sistema da controllare
• Modelli che riguardano le proprietà strutturali del sistema
• Modelli dinamici nel dominio del tempo

04. Quali tipi di modelli statici esistono?

• Tabelle, grafici, espressioni analitiche leganti ingresso e uscita
• I diagrammi di Bode e il modello nello spazio di stato
• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
• Tabelle, grafici e il modello nello spazio di stato

05. Cosa si intende per diagramma dei moduli?

• Il diagramma di Nyquist del sistema
• Il diagramma di Bode dei moduli, riportante il modulo della funzione di risposta armonica in funzione della pulsazione
• Il diagramma di Bode dei moduli, riportante il modulo della funzione di risposta armonica in funzione del tempo
• Il diagramma riportante i moduli del sistema dinamico

06. Cos'è il guadagno a regime?

• È la costante di produttività di un impianto in condizioni di operazione a regime
• Il rapporto tra ampiezza della risposta al gradino, a regime, e ampiezza del gradino in ingresso
• È il termine noto del numeratore della funzione di trasferimento
• Il rapporto tra ampiezza della risposta al gradino, a regime, e ampiezza del gradino unitario

07. La risposta armonica è...

• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
• Un modello statico di un sistema
• Un modello dinamico di un sistema
• Un modello sia statico che dinamico

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Docente: Liberati Francesco

08. Cos'è la rampa?

• È la costante di tempo del sistema
• È una funzione di ingresso matematicamente rappresentata da una retta
• È la pendenza del diagramma di Bode dei moduli
• È un sinonimo di gradino unitario

09. Cos'è il gradino unitario?

• È un segnale di ingresso di ampiezza pari a zero prima di zero, e pari ad uno in seguito
• È la pendenza del diagramma di Bode dei moduli
• È la costante di tempo del sistema
• È il guadagno statico del sistema

10. Le equazioni differenziali sono modelli matematici adatti a modellizzare...

• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
• I sistemi a stato finito
• I sistemi dinamici
• I sistemi statici

11. Tabelle, grafici e funzioni sono modelli adatti a rappresentare...

• I sistemi dinamici
• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
• I sistemi ad un ingresso e un'uscita
• I sistemi statici

12. Quanto vale, a regime permanente, l'ampiezza della risposta di un sistema stabile all'ingresso u(t)=2sen(2t), se |W(2j)|=0 dB?

• Non si può dire
• Ampiezza (y(t))= A|W(JW)|= 2*0=0
• Vale 0
• Vale 1
• Vale 2

13. Quanto vale, a regime permanente, l'ampiezza della risposta di un sistema stabile all'ingresso u(t)=sen(2t), se |W(2j)|=20 dB?

• Vale 20
• Vale 10 ampiezza (y(t))= A|W(JW)|= 1*20=20
• Vale 1
• Non si può dire

14. Quanto vale, a regime permanente, l'ampiezza della risposta di un sistema stabile all'ingresso u(t)=sen(2t), se |W(2j)|=0 dB?

• Vale 1 ampiezza (y(t))= A|W(JW)|= 1*0=0
• Non si può dire
• Vale 1/2
• Vale 0

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Ingegneria industriale (D.M. 270/04)

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15. Quali dei seguenti è un modello dinamico di un sistema dinamico?

• La caratteristica statica ingresso-uscita
• Il modello nello spazio di stato
• Una funzione algebrica che leghi ingresso e uscite
• I diagrammi di Bode

16. Qualitativamente parlando, cos'è la risposta armonica di un sistema?

• Indica l'andamento che si ha in uscita quando in ingresso al sistema si somministra la sinusoide armonica standard (di ampiezza 1 e pulsazione 1).
• È una funzione che indica come variano, al variare della pulsazione in ingresso, (i) il rapporto tra il modulo della sinusoide in uscita a regime permanente e il modulo della sinusoide in ingresso e (ii) lo sfasamento della sinusoide di uscita rispetto a quella in ingresso, sempre a regime permanente.
• La risposta del sistema quando essa presenta una sola armonica (i.e. puramente sinusoidale)
• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta

17. Quali modelli si possono dare in genere di un sistema statico?

• Nessuna delle altre risposte proposte è corretta
• Esclusivamente in forma tabellare.
• Equazione differenziale.
• Tabella di legame ingresso/uscita, funzione grafica, espressione analitica.

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Docente: Liberati Francesco

Lezione 014

01. Cos'è un modello linearizzato?