Academic year2016/17
CourseROBOTICS AND AUTOMATION ENGINEERING
Code712II
Credits6
PeriodSemester 1
LanguageItalian
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) |
| ROBOTICA AEROSPAZIALE | ING-INF/04 | LEZIONI | 60 | |
Obiettivi di apprendimento
Conoscenze
Lo sudente acquisirà le conoscenze di base della dinalica del volo e della meccanica spaziale e sarà in grado di progettare controllodi per sistemi aerospazioali e per missioni interplanetarie.
Knowledge
The student will be able to have a basic knowledge of flightdynamics and atrodynamics and he/she will be able to perform a preliminary design of controllers for aerospace systems and for interplanetary missions.
Modalità di verifica delle conoscenze
La verifica delle conoscenze viene effettuata mediante un esame orale sul materiale del corso e sulla presentazione di un progetto individuale.
Assessment criteria of knowledge
The verification of the material will be based on a final oral exam and the presentation and discussion of a project.
Capacità
Lo studente dovrà avere la capcità di usare software generico di simulazione aerospaziale, Matlab e di sviluppare codice specifico per il progetto.
Skills
The student shall demonstrate the capability of using Matlab, available professional simulators for aerospace systems, and to develop his/her own software for the project.
Modalità di verifica delle capacità
La verifica delle capacità verrà effettuata durante le lezioni e nella discussione del progetto durante l'esame finale.
Assessment criteria of skills
Verification of the student's capability will be assessed during classes and in the discussion of the project during the final exam.
Comportamenti
Lo studente acquisirà la capacità di interagire dal punto scientifico, ingegneristico e sistemico cone le problematiche relativa all'automazione in campo aerpspaziale.
Behaviors
The student will be able to interact from the scientific, and system engineering standpoints with issues related to aircraft and space automation.
Modalità di verifica dei comportamenti
La verifica verrà effettuata durante le lezioni ed in sede di esame finale.
Assessment criteria of behaviors
The verification will occurr during classes and at the final exam.
Prerequisiti (conoscenze iniziali)
Lo studente deve avere i prerequisiti necessari di ingegneria robotica e dell'automazione a livello magistrale e conoscenza adeguate di fisica e matematica.
Prerequisites
The student should be at an appropriate graduate level standing in Robotics and Automation engineering and a strong background in mathematics and physics appropriate to the material of the course.
Corequisiti
Non vi sono corequsiti.
Prerequisiti per studi successivi
Non vi sono prerequisiti.
Prerequisites for further study
N.A.
Indicazioni metodologiche
- Lezioni frontali mediante lavagna e con ausilio di slides
- Uso di materiale informatico per lo sviluppo di algoritmi numerici e per l'analisi di prove simulative
- Disponibilità di siti web NASA, ESA ed altri
- Materiale didattico disponibile nel sito docente
- Interazione a lezione e con ricevimento studenti
- Sviluppo di un progetto
- uso parziale o totale di lingua inglese
- La frequenza non è necessary ma suggerita
Teaching methods
- Classroom teaching using blackboard and slides
- Use of personal computer and laboratory for th analysis of professional simulation tools
- Availability of NASA, ESA websites
- Teaching material available from the Lecturer(s)
- Interazione a lezione e con ricevimento studenti
- Project design
- Partial or full use of the English language
- Class attendance is not mandatory but strongly suggested
Programma (contenuti dell'insegnamento)
- Richiami di meccanica, cinematica e dinamica
- Elementi di fluidodinamica e aerodinamica (portanza, resistenza, momento di beccheggio,...)
- Equazioni del moto di un velivolo generico (sistemi di riferimento, assetto e traslazione)
- Linearizzazione, derivate aerodinamiche e loro relazione con la configurazione, stabilità statica e dinamica
- Modi naturali di velovoli, qualità di volo
- SAS e autopiloti
- Legge di gravitazione universale, moto dei due corpi, leggi ed equazione di Keplero
- Parametri orbitali e relazione con posizione e velocità, problema di Lambert
- Manovre orbitali e trasferimenti orbitali, equazione del razzo
- Metodo patched conics e costruzione di missioni interplanetarie
- Moto relativo
- Problema dei tre corpi
- Elements di astronomia e cosmologia
Syllabus
- Review of mechanics, kinematics and dynamics
- Elements of fluidynamics and aerodynamics (lift, drag, pitching moments, ...)
- Rigid aircraft equations of motion (reference systems, translation and attitude)
- Linearization, stability derivatives and their relationship with the aircraft configuration, static and dynamic stability
- Natural modes and handling qualities
- SAS and autopilot design
- Universal law of gravitation, two-body problem, Kelpler's laws and equation
- Orbital parameters and relation with inertial position and velocity, Lambert's problem
- Orbital maneuvers and orbit transfer, rocket equation
- Patched conics method, development of preliminary mission planning
- Relative motion
- Three-body problem
- Elements of astronomy and cosmology
Bibliografia e materiale didattico
Materiale disponibile nel sito docente
- Nelson R., Flight Stability and Automatic Control, McGraw Hill, 1997
- Stengel R., Flight Dynamics, Princeton University Press, 2004.
- Wie B., Space Vehicle Dynamics and Control, AIAA Education Series, 1998.
- Curtis H., Orbital Mechanics for Engineering Students, Elsevier 2005.
- Mengali G., Meccanica del Volo Spaziale, Edizioni Plus, 2001.
- Mengali G., Elementi di Dinamica del Volo, Edizioni Plus, 2001
Bibliography
MAterial available from the lecturer
- Nelson R., Flight Stability and Automatic Control, McGraw Hill, 1997
- Stengel R., Flight Dynamics, Princeton University Press, 2004.
- Wie B., Space Vehicle Dynamics and Control, AIAA Education Series, 1998.
- Curtis H., Orbital Mechanics for Engineering Students, Elsevier 2005.
- Mengali G., Meccanica del Volo Spaziale, Edizioni Plus, 2001.
- Mengali G., Elementi di Dinamica del Volo, Edizioni Plus, 2001
Indicazioni per non frequentanti
Gli studenti non frequentanti hanno gli stessi requisiti.
Non-attending students info
Student not attending classes have the same requirements.
Modalità d'esame
- L'esame è composto da una prova orale e da un progetto
- La prova orale consiste in: una presentazione e discussione del progetto ed una serie di domande relative al materiale del corso.
- La prova orale è superata se: lo studente dimostra una conoscenza teorica e pratica degli argomenti del corso, se è in grado di comunicare le conoscenze in modo chiaro, e scientificamente corretto e se ha sviluppato con successo il progetto assegnato (presentazione, obiettivi, risultati) .
Assessment methods
- The exam is oral and has a project
- The oral exam consists in a presentation of the project results and in a series of questions relative to the material of the course
- The exam outcome is considered positive if the student shows a theoretical and practical knowledge of the material, if he/she is capable of communcating in a clear and scientific way the acquired knowledge, and if he/she has completed successfully the assigned project (presentation, objectives, and discussion of results) .
Stage e tirocini
non previsti
Updated: 15/05/2017 13:26
