Introduzione
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.
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Biografia
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Norbert Wiener (Columbia, 26 novembre 1894 – Stoccolma, 18 marzo 1964) è stato un matematico e statistico statunitense. Famoso per ricerche sul calcolo delle probabilità ma soprattutto per gli sviluppi dati, insieme al suo allievo Claude Shannon, alla teoria dell'informazione essendo riconosciuto come il padre della cibernetica moderna.
Dagli studi di Wiener nacque la cibernetica, scienza di orientamento interdisciplinare che si occupa non solo del controllo automatico dei macchinari mediante il computer e altri strumenti elettronici, ma anche dello studio del cervello umano, del sistema nervoso e del rapporto tra i due sistemi, artificiale e biologico, di comunicazione e di controllo.
Portano il suo nome il processo di Wiener e il filtro di Wiener.
Primo figlio di Leo Wiener e Bertha Kahn. Bambino prodigio, dimostro subitò una incredibile precocità. A diciotto mesi imparò l'alfabeto, a tre anni a leggere e a cinque declamava in greco e latino. A sette anni andò alla Peabody school di Cambridge, venendo messo in terza, poi spostato subito in quarta, ma anche questa risultò troppo elementare per Wiener. A questo punto il padre, famoso storico e linguista, decise di occuparsi lui stesso dell'educazione del figlio. A otto anni gli venne una grave miopia per via dello studio e il medico gli consigliò di non leggere per 6 mesi per cercare di non aggravare la malattia. Non potendo leggere, la madre gli leggeva le lezioni preparate dal padre, e studenti dell'università venivano a fargli lezioni di chimica, algebra, trigonometria.
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Lo sapevi che...
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Controllore pneumatico PID.
Il controllo Proporzionale-Integrativo-Derivativo (controllo PID) è un comune sistema in retroazione negativa impiegato nei sistemi di controllo (vedi anche controlli automatici).
Il controllore acquisisce in ingresso un valore da un processo industriale o altri apparati e lo confronta con un valore di riferimento. La differenza (o segnale di "errore") viene quindi utilizzata per assestare alcuni dati in ingresso al processo per giungere alla sua stabilizzazione e ritorno al punto di lavoro desiderato. Diversamente da un semplice controllore, il PID può assestare l'uscita di un sistema basandosi non solo sul segnale di errore, ma anche grazie alla sua "storia" (ovvero agendo con l'azione integrale del PID). I controllori PID non richiedono tecniche di progettazione matematiche avanzate e sono di facile settaggio, diversamente da più complessi algoritmi di controllo basati sulla teoria del controllo ottimo e del controllo robusto. Per quel che concerne il tuning dei parametri, regolando i 3 guadagni del PID tramite regole empiriche (metodi di Ziegler Nichols) è possibile ottenere controllori stabilizzanti veloci.
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Indice tematico
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Bibliografia di riferimento
Bibliografia di riferimento
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[modifica] Analisi dei sistemi dinamici
- 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
[modifica] Controllo dei sistemi dinamici
- 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
[modifica] Applicazioni specifiche di controllo
- 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
- George Stephanopoulos, Chemical Process Control: An Introduction to Theory and Practice (in inglese), Prentice Hall PTR, 1983. ISBN 0131286293
- William Luyben, Process Modeling, Simulation and Control for Chemical Engineers (in inglese), McGraw-Hill Companies, 1989. ISBN 0070391599
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Categorie e ricerca
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