Scheda programma d'esame
DINAMICA E CONTROLLO DEI PROCESSI
CLAUDIO SCALI
Anno accademico2019/20
CdSINGEGNERIA CHIMICA
Codice204II
CFU6
PeriodoPrimo semestre

ModuliSettoreTipoOreDocente/i
DINAMICA E CONTROLLO DEI PROCESSI ING-IND/26LEZIONI60
RICCARDO BACCI DI CAPACI unimap
CLAUDIO SCALI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Conoscenze

Obiettivo del corso è fornire agli studenti le conoscenze fondamentali caratterizzanti la dinamica dei processi industriali e i sistemi di controllo, in modo da essere in grado di scegliere le soluzioni più idonee per le diverse esigenze dell’impianto.

Obiettivi specifici: elementi fondamentali della dinamica di processi, sistemi di controllo, misura e attuazione; modellazione nel dominio tempo, Laplace, frequenza; stabilità dei sistemi; specifiche di prestazione e tecniche di progettazione e tuning dei regolatori; scelta e analisi del funzionamento di schemi di controllo di processi industriali.

 

Knowledge

Knowledge

The aim of the course is to provide students with the core knowledge that characterizes the dynamics of industrial processes and control systems so that they can choose the most suitable solutions for different plant requirements. Specific objectives: key elements of process dynamics, control systems, measurement and implementation; modeling in time domain, Laplace, frequency; stability of systems; performance specifications and design and tuning techniques for controllers; choice and analysis of the operation of industrial process control schemes.

Modalità di verifica delle conoscenze

Modalità di verifica delle conoscenze

Durante il corso vengono svolte esercitazioni interattive con l’utilizzo di software Matlab per la verifica dei risultati che si ottengono al variare dei parametri più significativi. Le esercitazioni prevedono impostazione del problema e risoluzione attraverso tecniche diverse.

 

Assessment criteria of knowledge

Methods of knowledge assessment

During the course interactive exercises are carried out using Matlab software to test the results obtained by varying the most significant parameters. Exercises include problem setting and resolution through different techniques.

Capacità

Capacità

Le capacità acquisite dagli studenti riguardano:

Impostazione del problema, analisi e soluzione delle equazioni dinamiche che descrivono le risposte dei processi,

Principali problematiche che si presentano nel controllo dei processi industriali,

Scelta degli schemi di controllo più efficaci per processi e obiettivi diversi,

Progettazione e sviluppo di strutture e algoritmi di controllo.

 

Skills

 

Skills

Skills acquired by students concern:

Problem setting, analysis and solution of dynamic equations describing process responses,

Main issues that arise in the control of industrial processes.

Choosing the most effective control schemes for different processes and goals.

Design and development of structures and control algorithms.

Modalità di verifica delle capacità

Modalità di verifica delle capacità

Durante il corso viene proposto un numero limitato di homework; questi insieme alla domande dell’esame finale (orale) hanno lo scopo specifico di verificare e permettere la valutazione riguardo all'acquisizione delle capacità sopra indicate.

 

Assessment criteria of skills

Methods of skills assessment During the course a limited number of homework courses are proposed; these together with questions posed in the final examination (oral) have the specific purpose of verifying and allowing assessment of the abovementioned skill acquisition.

Comportamenti

Comportamenti

Gli studenti acquisiranno sensibilità riguardanti l’effetto di:

diverse ipotesi assunte nel modello sulla risposta del sistema,

principali parametri del processo e dei componenti del sistema di controllo,

diversi tipi di sistemi di controllo sulle prestazioni desiderate.

 

Behaviors

Behaviors

Students will acquire sensitivity regarding the effect of:

different hypotheses assumed in the model on the system response,

key process parameters and control system components,

different types of performance control systems you want.

Modalità di verifica dei comportamenti

Modalità di verifica dei comportamenti

Gli esercizi proposti negli homework e l'esame orale sono pensati in modo da poter verificare

l'acquisizione dei comportamenti sopra indicati.

 

 

Assessment criteria of behaviors

Assessment criteria of behaviors

The exercises proposed in the homework and the oral exam are designed to verify the acquisition of the above behaviors.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Lo studente deve avere adeguate conoscenze di:

analisi matematica

operazioni fondamentali dell’industria di processo

calcolo numerico

 

Prerequisites

 

Prerequisites

The student must have adequate knowledge of:

Mathematical analysis

Basic operations of process industry

numerical calculation

Indicazioni metodologiche

 Indicazioni metodologiche

Vengono svolte principalmente lezioni frontali; l’uso di slides è limitato ad argomenti di tipo illustrativo. Vengono inoltre svolte esercitazioni numeriche in aula, guidate dal docente. La frequenza al corso è fortemente consigliata.

Tutto quanto viene illustrato dal docente (lezioni ed esercitazioni) è reso disponibile dal docente

agli studenti sulla piattaforma e-learning.

Il docente è disponibile settimanalmente per ricevimento degli studenti (date fisse e a richiesta via e-mail da parte degli studenti).

Disponibilità a svolgere le lezioni in Inglese,in caso di richiesta da parte di studenti stranieri.

 

Teaching methods

Teaching methods

Mostly, fontal lessons are held; the use of slides is limited to illustrative subjects. Lecture exercises are also held in the classroom, led by the teacher. Participation to the course is strongly recommended. All that is illustrated by the teacher (lessons and exercises), is made available by the teacher to students on the e-learning platform. The teacher is available weekly for student reception (fixed dates and upon request by students via e-mail). Availability to give classes in English, if requested by foreign students.

 

Programma (contenuti dell'insegnamento)

Programma (contenuti dell'insegnamento)

Problematiche del controllo di processi. Caratteristiche dinamiche di processi e degli elementi costituenti il sistema (attuatore, regolatore, misuratore). Modelli nel dominio tempo, Laplace, frequenza. Trasformate di Laplace e Funzione di Trasferimento. Algebra dei Diagrammi a Blocchi. Stabilità dei sistemi. Specifiche di prestazione; criteri per la valutazione della prestazione; tecniche di progetto del sistema di controllo; regole di tuning per regolatori ad algoritmo standard (PID). Schemi di controllo dei processi industriali. (Opzionale per l'anno 2019-2010): Analisi frequenziale; risposta in frequenza di un sistema; margini di guadagno e di fase.

 

 

 

 

 

Syllabus

Syllabus

Process control issues. Dynamic processes and elements of the system (actuator, regulator, instrumentation). Models in time domain, Laplace, frequency. Laplace Transforms and Transfer Function. Algebra of Block Diagrams. Stability of systems. Performance Specifications; criteria for performance evaluation; control system design techniques; tuning rules for standard (PID) regulators. Industrial Process Control Schemes. (Optional for the year 2019-2010): Frequency analysis; frequency response of a system; gain and phase margins.

Bibliografia e materiale didattico

Bibliografia e materiale didattico

Libro di testo:

Ogunnaike A. O., Ray W. H. “Process Dynamics, Modeling and Control”. Oxford University Press; New York (USA), 1994.

Appunti del docente contengono tutti gli argomenti dl corso; possono essere trovate sulla piattaforma e-learning.

 

 

 

 

Bibliography

Bibliography

Recommended reading includes the book:

Ogunnaike A. O., Ray W. H. “Process Dynamics, Modeling and Control”. Oxford University Press; New York (USA), 1994.

Teacher’s notes containall course topics, are strongly advised; they can be found on the e-learning platform.

 

Indicazioni per non frequentanti

Niente di specifico

 

Non-attending students info

Nothing specific

Modalità d'esame

Modalità d’esame

Esame orale con discussione di esercizi assegnati durante l’anno e domande sugli argomenti del programma.

 

 

Assessment methods

Assessment methods

Oral exam, with discussion of exercises and questions regarding subject included in the syllabus.

Ultimo aggiornamento 05/12/2019 09:25