Portale:Controlli automatici

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Il controllo automatico è un ambito multidisciplinare, a cui confluiscono diverse discipline, tra cui la matematica, la fisica, e l'ingegneria. I campi di interesse del controllo automatico riguardano lo studio dei sistemi dinamici, la teoria del caos, i controllori per i sistemi dinamici e la descrizione della strumentazione di controllo.

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Introduzione

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Il controllo automatico di un dato sistema (di un motore, di un impianto industriale, di una funzione biologica come il battito cardiaco) si prefigge di modificare il comportamento del sistema controllato (o meglio delle sue uscite) attraverso la manipolazione delle grandezze identificate come suoi ingressi.

Il controllo del sistema in esame viene affidato ad un altro sistema costruito appositamente, detto sistema controllante o controllore, che viene progettato dopo uno studio preliminare del sistema da controllare per individuarne il modello matematico esatto, servendosi degli strumenti messi a punto dalla teoria dei sistemi. Il controllo automatico di un sistema è possibile solo nella misura in cui il sistema stesso è raggiungibile e osservabile, cioè nella misura in cui è possibile portarlo in un dato stato interno agendo sui suoi ingressi, e risalire allo stato attuale del sistema basandosi sulle sue uscite.

Biografia

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Marvin Lee Minsky (New York, 9 agosto 1927) è un informatico e scienziato statunitense specializzato nel campo dell'intelligenza artificiale (AI). È inoltre co-fondatore del laboratorio AI presso il MIT e autore di numerosi testi riguardanti l'AI e la filosofia.

Minsky è nato a New York, dove ha frequentato la Fieldston School e il Bronx High School of Science. In seguito si trasferì alla Phillips Academy, ad Andover (Massachusetts). Dopo il servizio militare nella marina degli Stati Uniti tra il 1944 e il 1945, ha conseguito una laurea in matematica ad Harvard nel 1950 e un dottorato nella medesima materia a Princeton nel 1954. Ha lavorato al MIT sin dal 1958. Attualmente è Toshiba Professor of Media Arts and Sciences, e docente di ingegneria elettronica ed informatica al Massachusetts Institute of Technology.

È stato insignito di numerose onorificenze. È membro sia dell'Accademia Nazionale di Ingegneria Statunitense, sia dell'Accademia delle Scienze. Ha vinto il premio Turing nel 1969, il Japan Prize nel 1990, il premio IJCAI per la Ricerca d'Eccellenza nel 1991 e la Medaglia Benjamin Franklin nel 2001.

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Lo sapevi che...

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Nell'ambito della teoria dei sistemi, con diagramma di Nyquist (anche chiamato Cole-Cole plot) si intende una particolare rappresentazione grafica della funzione di trasferimento di un sistema. È un grafico utile nell'analisi dei sistemi di controllo retroazionati, specificatamente in relazione alla verifica della stabilità. Il nome di questa rappresentazione è dovuta al fisico americano Harry Nyquist. La rappresentazione avviene su un grafico in coordinate polari in cui sono disegnati il modulo e la fase della funzione di trasferimento al variare della frequenza ω.

Questo diagramma combina in un solo piano di riferimento i due grafici che compongono il diagramma di Bode, ossia quello del modulo e quello della fase. Il diagramma di Nyquist è uno dei metodi classici per valutare la stabilità di un sistema lineare. Negli ultimi anni questi metodi sono integrati con strumenti software per computer. Tuttavia restano un modo conveniente per un ingegnere per avere un'idea intuitiva del comportamento di un sistema.

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Indice tematico

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Bibliografia di riferimento

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(clicca a lato per visualizzare l'elenco)

Analisi dei sistemi dinamici modifica

A. Balestrino, G. Celentano. Teoria dei sistemi, Liguori, 1985
A. Di Febbraro, A. Giua. Sistemi ad eventi discreti, McGraw-Hill, 2002
A. Giua, C. Seatzu. Analisi dei sistemi dinamici, Springer
K.M. Hangos, J. Bokor, G. Szederkényi. Analysis and Control of Nonlinear Process Systems, Springer, 2004
Steven Strogatz. Nonlinear Dynamics and Chaos: With Applications to Physics, Biology, Chemistry, and Engineering (Studies in Nonlinearity), Perseus Books Group, 2001, ISBN 0-7382-0453-6

Controllo dei sistemi dinamici modifica

P. Bolzern, R. Scattolini, N. Schiavoni. Fondamenti di controlli automatici. McGraw-Hill Companies, Giugno 2008. ISBN 9788838664342.
K. Ogata. Modern Control Engineering. Prentice Hall, 2002.
E. D. Sontag (1990): Mathematical Control Theory, Springer, ISBN 3-540-97366-4
J. J. Slotine, Weiping Li. Applied Nonlinear Control,Prentice Hall, 1991
W. Perruquetti, J. P. Barbot. Sliding Mode Control in Engineering, Marcel Dekker, 2002
V. Utkin, J. Guldner, J. Shi. Sliding Mode Control in Electromechanical System, Taylor and Francis, 1999

Applicazioni specifiche di controllo modifica

U. Kiencke, L. Nielsen. Automotive Control Systems, Springer, 2005
B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo. Robotica. Modellsitica, pianificazione e controllo, McGraw-Hill, 2008
P. Vas. Sensorless Vector and Direct Torque Control, Oxford University Press, 1998
(EN) George Stephanopoulos, Chemical Process Control: An Introduction to Theory and Practice, Prentice Hall PTR, 1983, ISBN 0-13-128629-3.
(EN) William Luyben, Process Modeling, Simulation and Control for Chemical Engineers, McGraw-Hill Companies, 1989, ISBN 0-07-039159-9.