CdSINGEGNERIA ENERGETICA
Codice864II
CFU6
PeriodoPrimo semestre
LinguaItaliano
| Moduli | Settore/i | Tipo | Ore | Docente/i | |
| DINAMICA E CONTROLLO DEI PROCESSI | ING-IND/26 | LEZIONI | 60 |
|
L’obiettivo del corso è di fornire agli studenti le basi teoriche e pratiche necessarie a comprendere la dinamica dei sistemi di processo e a progettare ed analizzare i sistemi di controllo industriale ad essi applicati.
Tra gli obiettivi specifici previsti dal corso vi sono: una panoramica sui sistemi di controllo industriali (algoritmi, sensori, attuatori), l'analisi della dinamica dei sistemi di processo (nel tempo, in transformata di Laplace, in frequenza), lo studio del progetto ed il tuning dei regolatori industriali (schemi semplici, cascata, feed-forward, ecc.), un cenno alle metodologie di ottimizzazione e controllo avanzato dei processi.
The aim of the course is to provide students with the theoretical and practical basis necessary to understand the dynamics of process systems and to design and analyze the industrial control systems applied to them.
The specific objectives of the course include: an overview of industrial control systems (algorithms, sensors, actuators), the analysis of the dynamics of process systems (time domain, in Laplace transform, frequency domain), the study of the design and tuning of industrial regulators (simple schemes, cascade, feed-forward, etc.), an outline of the methodologies of optimization and advanced process control.
Durante il corso vengono svolte esercitazioni in classe allo scopo di verificare l'apprendimento delle conoscenze sopra descritte. Tali esercitazioni sono solitamente di natura numerica, anche attraverso l'utilizzo di opportuni linguaggi e codici di calcolo. Talvolta prevedono l'impostazione del metodo risolutivo dal punto di vista teorico.
During the course, classroom exercises are carried out in order to verify the learning of the above-described knowledge. These exercises are usually of a numerical nature, possibly through the use of appropriate languages and computational codes. Sometimes they provide the theoretical approach to the solving method.
Gli studenti acquisiranno le seguenti capacità:
- identificare le variabili di processo da controllore e da attuare ed i relativi disturbi
- analizzare la dinamica dei sistemi di processo
- progettare sistemi di controllo di processo standard (semplici e complessi)
- individuare strategie di ottimizzazione economica ed energetica tramite algoritmi di controllo
Students will acquire the following skills:
- identify the process variables to be controlled and to be actuated, and the relative disturbances
- analyze the dynamics of process systems
- designing standard process control systems (simple and complex)
- identify strategies for economic and energy optimization through control algorithms
Gli esercizi proposti negli homework e quelli proposti all'esame scritto sono pensati in modo da poter verificare, sia qualitativamente che quantitativamente, l'acquisizione delle capacità sopra indicate.
The exercises proposed in the homeworks and in the written exam are designed so that you can verify both qualitatively and quantitatively the acquisition of the abovementioned abilities.
Gli studenti acquisiranno sensibilità:
- studiare la dinamica dei sistemi attraverso l'impostazione di equazioni differenziali e funzioni di transferimento
- utilizzare strumenti software per studiare la risposta di processi controllari
- individuare le strutture di controllori ed i parametri di tuning ottimali
- individuare opportunità e strategie di ottimizzazione
Students will acquire sensitivity:
- study the dynamics of the systems through the setting of differential equations and transfer functions
- use software tools to study the response of controlled processes
- identify the controller structures and the optimal tuning parameters
- identify opportunities and optimization strategies
Gli esercizi proposti negli homework e l'esame scritto sono pensati in modo da poter verificare l'acquisizione dei comportamenti sopra indicati.
The exercises proposed in the homework and the written exam are thought to verify the acquisition of the above behaviors.
Lo studente deve avere adeguate conoscenze di:
- algebra lineare
- analisi matematica (equazioni differenziali)
- cenni di teoria dei sistemi
The student must have adequate knowledge of:
- linear algebra
- calculus (differential equations)
- outline of systems theory
Vengono svolte lezioni frontali, talvolta con l'ausilio di slide. Vengono inoltre svolte esercitazioni numeriche in aula, guidate dal docente. La frequenza al corso, sebbene non obbligatoria, è fortemente consigliata.
Le slide (in Inglese) che coprono l'intero programma del corso, le esercitazioni numeriche ed eventuale altro materiale (articoli scientifici) sono resi disponibili agli studenti sulla canale MS Teams del corso.
Il docente è disponibile settimanalmente per ricevimento degli studenti.
Qualora fossero presenti studenti stranieri, il docente è disponibile a svolgere le lezioni in Inglese.
Frontal lessons are held, even with the help of slides. Classroom numerical exercises, led by the teacher, are also held. The course participation, though not mandatory, is strongly recommended.
The slides (in English) that cover the entire course program, numerical exercises, and any other material (scientific articles) are made available to students on the MS teams channel of the course.
The teacher is available weekly for student reception.
If foreign students are present, the teacher is available to take classes in English.
- Introduzione ai sistemi di controllo di processi industriali
- Dinamica dei sistemi a tempo continuo (equazioni differenziali, transformate di Laplace, state-space)
- Analisi di stabilità
- Analisi frequenziale
- Progetto dei regolatori industriali (schemi semplici e complessi)
- Cenni di ottimizzazione e controllo avanzato
- Introduction to industrial process control systems
- Dynamics of continuous-time systems (differential equations, Laplace transforms, state-space)
- Stability analysis
- Frequency analysis
- Design of industrial regulators (simple and complex schemes)
- Outline of optimization and advanced control
Libri di testo consigliati:
- Babatunde A. Ogunnaike and William H. Ray Process Dynamics, Modeling, and Control Oxford University Press, 1994.
- João P. Hespanha. Linear Systems Theory. Princeton University Press, 2009.
- G. Stephanopoulos. Chemical Process Control: An Introduction to Theory and Practice. Prentice Hall International, 1985.
Le slide che coprono l'intero programma del corso, le esercitazioni numeriche ed eventuale altro materiale (articoli scientifici) sono resi disponibili agli studenti sulla piattaforma elearning.
Textbooks:
- Babatunde A. Ogunnaike and William H. Ray Process Dynamics, Modeling, and Control Oxford University Press, 1994.
- João P. Hespanha. Linear Systems Theory. Princeton University Press, 2009.
- G. Stephanopoulos. Chemical Process Control: An Introduction to Theory and Practice. Prentice Hall International, 1985.
Slides covering the entire course program, numerical exercises and any other material (scientific articles) are made available to students on the elearning platform.
Nessuna
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Esame scritto, su teoria ed esercizi numerici. Homework assegnati durante il corso da consegnare prima dell'esame finale
Written exam, on theory and numerical exercises. Homework assigned in the itinerary to be returned before the final exam.
Nessuna
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