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Argomento (teoria + esercizi) Lunghezza (1–5) PDF collegati Contenuti chiave da sapere
Introduzione al controllo digitale, sistemi LTI DT, Z-trasformata e (H(z)) ★☆☆☆☆ DiCTAr_L01_v07-33968700.pdf - Segnali DT, modello in spazio di stato, soluzione in tempo e in (z).
- Definizione/proprietà base della Z-trasformata e primi teoremi (valore iniziale/finale).
- Funzione di trasferimento DT, poli/zeri e legame con equazioni alle differenze.
Stabilità interna/asintotica e BIBO + pacchetto esercizi/problemi su Z ★★★★★ DiCTAr_L02B_v07-33979988.pdf
DiCTAr_L02B_v07_examples-34000568.pdf
DiCTAr_L02_z_example-33981296.pdf
DiCTAr_L02_z_proposed_problems-33981295.pdf
DiCTAr_L02B_v07_proposed_problems_updated-34000567.pdf
- Stabilità interna e asintotica via autovalori/modi naturali, inclusa la molteplicità (polynomially divergent).
- BIBO stabilità via poli di (H(z)) nel cerchio unitario.
- Esercizi guidati e proposti su risposta libera/forzata e PFE in (z) (uso di residuez).
Campionamento ideale e mapping (s\leftrightarrow z) (impulse sampling, regioni, damping loci) ★★☆☆☆ DiCTAr_L03A_v08-33988422-.pdf.pdf - Relazione L–Z tramite (z=e^{sT}) e interpretazione “impulse sampling”.
- Mapping delle strisce nel piano (s) e non univocità nel piano (z).
- Loci di smorzamento/frequenza naturale e regione tipo cardioide in (z).
Sistemi sampled-data: architettura, aliasing, ZOH + simulazioni ★★☆☆☆ DiCTAr_L03B_v08-33988435-.pdf-1.pdf
DiCTAr_Sim_sd_v04-34011250.pdf
- Schema sampled-data (ADC, controllore DT, DAC+ZOH) e motivazione del modello equivalente.
- Aliasing e ruolo del filtro anti-alias; ZOH e sue implicazioni dinamiche.
- Esempi/simulazioni su anello misto continuo-digitale e lettura prestazioni.
Architettura 1-DoF: funzioni chiuse, cancellazioni, errore a regime + esempi ★★★★☆ DiCTAr_L04_v06-33988895-.pdf.pdf
DiCTAr_L04_v06_examples-34000563.pdf
- Derivazione delle funzioni (W, W_1, W_2, W_3) e condizioni di stabilità del loop.
- Perché le cancellazioni instabili sono pericolose e come si riflettono su sensitività/robustezza.
- Errore a regime con ingressi polinomiali e vincoli strutturali (poli in (z=1)).
Progetto 1-DoF via pole placement (diofantea) + soluzione efficiente (Sylvester) ★★★★★ DiCTAr_L05_v06-34001138.pdf
DiCTAr_L05B_v06-34002799.pdf
- Impostazione (G(z)=B/A), (C(z)=S/R) e diofantea (AR+BS=A_m) con condizioni sui gradi per unicità/proprietà.
- Gestione di cancellazioni stabili e scelta di fattori (A^\pm,B^\pm) (e regione “ammissibile” per cancellazioni).
- Matrice di Sylvester e soluzione come sistema lineare, utile anche con vincoli addizionali.
Scelta poli da specifiche e scelta del tempo di campionamento (T_s) ★★★☆☆ DiCTAr_L06_v07-34007692.pdf - Collegamento tra specifiche di transitorio e poli desiderati (da (\zeta,\omega_n) a poli continui e poi discreti).
- Mapping (p_d=e^{p_cT_s}) e criteri pratici per scegliere (T_s) in funzione del transitorio richiesto.
- Linee guida per poli addizionali (non dominanti) e verifica di coerenza con dinamica/attuazione.
Esempi completi di progetto DT (workflow MATLAB: discretizzazione → (A_m) → diofantea → verifica) ★★★☆☆ DiCTAr_L06_v07_example_1-34012852.pdf
DiCTAr_L06_v07_example_2-34015175.pdf
DiCTAr_L06_v07_example_1.m-34012853.pdf
- Esempi passo-passo che applicano la procedura di progetto (inclusa discretizzazione ZOH e verifica).
- Script MATLAB associato per replicare i calcoli e le simulazioni.
- Materiale utile come “ponte” operativo tra L04–L05 (struttura+diofantea) e specifiche di prestazione.
Controllo ottimo LQ/LQR (CT e DT) + esempio double integrator ★★★★☆ DiCTAr_L07_v07-34018938.pdf
DiCTAr_L07_v07_example_01s-34023947.pdf
- Formulazione LQ/LQR, ARE/DARE e ruolo di (Q,R) nel trade-off prestazioni/sforzo di controllo.
- Condizioni di raggiungibilità/osservabilità collegate a esistenza e proprietà della soluzione.
- Esempio numerico e script su double integrator (sensibilità a (R), traiettorie stati e input).
Vincoli: controllo finito orizzonte, QP, Receding Horizon + esempi ★★★★☆ DiCTAr_L08_v09-1-34028740.pdf
DiCTAr_L08_v09_examples-1-34034270.pdf
- Perché la saturazione rende il loop nonlineare e perché serve includere vincoli in progetto (approccio “tactical”).
- Formulazione LQ finito in DT e riscrittura come QP con vincoli lineari su input/stato.
- Receding Horizon: risolvi QP a ogni campione e applica solo il primo comando; esempi MATLAB/quadprog.
Introduzione MPC: orizzonti, vincoli, tracking, (\Delta u) ★★★☆☆ DiCTAr_L09_v08-34034269.pdf - MPC come RH + ottimizzazione vincolata, con scelte di (H_p,H_c) e pesi nel costo.
- Tracking e gestione vincoli su output/stato/input.
- Uso di (\Delta u) per regolarizzazione e implicazioni sul comportamento integrativo.
MPC con MPCtools: design e simulazione guidata (con esempi) ★★★☆☆ DiCTAr_L10_v10s-34036045.pdf - Uso di MPCtools per impostare MPC su modello SS discreto e simulare casi di tracking/regolazione.
- Definizione pratica di costo e vincoli su input/output, e linee guida di tuning su (H_p,H_u,Q,R).
- Esempi con discretizzazione ZOH e verifica requisiti (tempi/tolleranze, saturazioni, infeasibilità).
Tecnologie/architetture per controllo embedded real-time ★★★☆☆ DiCTAr_L11_v09-34038754.pdf - Vincoli real-time: tempi di calcolo, latenza e (in generale) effetti tipo jitter rispetto al campionamento ideale.
- Aspetti HW/SW di implementazione del controllo digitale e implicazioni prestazionali.
- Collegamento “progetto → implementazione” (perché alcune scelte di (T_s) e architettura sono anche scelte computazionali).

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