Nonlinear Systems Control

Conoscenza e capacità di comprensione

Tecniche di progettazione e la realizzazione di compensatori per sistemi non lineari. Il corso comprende progetti d'esercizio sia sperimentali sia in MATLAB.

Conoscenze applicate e capacità di comprensione

Utilizzo di strumenti hardware/software per la progettazione e l’implementazione di sistemi di controllo non lineare. Capacità di utilizzo di microcontrollori.

Autonomia di giudizio

Lo studente sarà in grado di determinare la più opportuna tecnica di controllo non lineare in base al sistema in esame.

Abilità comunicative

Lo studente sarà in grado di descrivere i costi e i benefici delle diverse tecniche di controllo non lineare studiate. Lo studente sarà in grado di descrivere le proprietà di base dei sistemi non lineari.

Capacità di apprendere

Lo studente sarà in grado di ritrovare in letteratura i libri e le pubblicazioni scientifiche che approfondiscono e specializzano le tecniche di controllo discusse.

Il corso si svolgerà mediante lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio. Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Elementi fondamentali di Teoria dei Sistemi e di Controlli Automatici per sistemi lineari.

La frequenza è raccomandata.

Il corso si propone di fornire le linee guida principali per il progetto di compensatori per sistemi non lineari. La disponibilità di dispositivi e microcontrollori a basso costo permetterà di realizzare fisicamente le tecniche di controllo presentate. Applicazioni relative a sistemi elettromeccanici non lineari e fenomeni aerospaziali verranno discusse durante il corso. Una intensa attività di laboratorio basata su MATLAB/SimuLink e microcontrollori (Arduino/STM32) permetterà di affrontare le implicazioni pratiche delle tecniche discusse durante il corso.

1) Slotine, J. J. E., & Li, W. (1991). Applied nonlinear control (Vol. 199, No. 1). Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall.

2) A. Buscarino, L. Fortuna, M. Frasca, Optimal Control and Robust Control- Advanced Topics with Matlab, CRC Press, 2nd Edition, 2021.

L'esame consiste in una prova orale. La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

1) Descrivere le tecniche di feedback linearization.

2) Verificare la stabilità di un sistema non lineare utilizzando la Lyapunov theory.

3) Spiegare la tecnica dello sliding-mode control.