Corso
di Modellistica e Controllo dei Processi Continui
Corso
di Laurea Magistrale in Ingegneria dell'Automazione
Milano
Leonardo A. A. 2012/2013 |
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Indice della pagina
Obiettivi e
contenuti del corso
I
processi continui
giocano un ruolo fondamentale nell'ingegneria industriale.
L'obiettivo del corso è di maturare un approccio di
sistema
al problema di controllo per tali sistemi: a partire dall'analisi dei
requisiti funzionali del processo e delle sue dinamiche
rilevanti, occorre valutare le diverse possibili strategie di
controllo, giungendo infine al progetto di uno schema di controllo
complesso che realizzi la strategia selezionata, coinvolgendo un
numero potenzialmente elevato di variabili misurate e di controllo.
Tale approccio verrà esemplificato attraverso lo studio di
alcuni casi applicativi significativi nell'ambito degli impianti per
la produzione e distribuzione di energia. Verrà dato un
ruolo
rilevante all'uso delle tecniche di simulazione a supporto del
progetto del sistema di controllo.
Programma del corso
- Introduzione. Ruolo della modellistica, dell'analisi e
della
simulazione a supporto del progetto dei sistemi di controllo di
processo.
- Equazioni di conservazione della massa, quantità
di moto
ed energia per sistemi a parametri concentrati e distribuiti.
- Processi idraulici: modelli a fluido incomprimibile e
modelli con
propagazione delle onde di pressione.
- Modellistica e controllo di un impianto idroelettrico.
- Modellistica e controllo degli scambiatori di calore.
- Dinamica dei generatori di vapore saturo.
- Modellistica e controllo di una centrale termoelettrica.
- Controllo di frequenza e potenza delle reti elettriche in
alta
tensione.
Organizzazione
del corso e
modalità di verifica
L'esame consta di una prova orale. Per il superamento della prova orale è necessario::
- Saper
descrivere i sistemi descritti nell'ambito del corso, specificando
quali aspetti siano rilevanti per la modellazione ai fini del controllo.
- Essere in grado di descrivere con precisione e motivare le scelte modellistiche adottate:
- quali fenomeni vanno considerati;
- come li si descrive (con quali equazioni);
- quali fenomeni si posso trascurare e perché.
- Conoscere
i modelli linearizzati che si ottengono alla fine del processo di
analisi, al fine del progetto del sistema di controllo.
- Saper
descrivere le strategie di controllo che si adottano e come possano
essere tarati i parametri dei regolatori in base ai modelli
linearizzati soprammenzionati.
E' opportuno avere chiari quali
siano i passaggi che portano dalle equazioni di partenza del modello
all'espressione delle funzioni di trasferimento dei modelli
linearizzati che si usano per il controllo. Si tenga però conto che la
durata dell'esame orale è di 45-60 minuti e che tale tempo non può
essere trascorso interamente nello svolgimento di calcoli. Si consiglia
quindi di mandare a memoria i risultati sintetici dell'analisi, in
modo da poterli direttamente usare per discutere il sistema di
controllo.
Testi consigliati
- C. Maffezzoni: Dinamica
dei
Generatori di Vapore, ed. Masson, 1989.
- C. Maffezzoni: Controllo
dei
Generatori di Vapore, ed. Masson, 1990.
- S.G. Dukelow: The Control of Boilers, ISA 1991.
- R. Dolezal, L. Varcop: Process
Dynamics - Automatic Control of Steam Generation Plant, Elsevier
1970.
- F. Saccomanno: Electric
Power
Systems: Analysis and Control, Wiley Interscience, 2003.
Materiale didattico
L'ing. Giovanni Alli ha gentilmente trascritto le mie dispense manoscritte in Word. Le potete scaricare da questo link.
E' mia intenzione rivedere tali dispense in modo da migliorarne
ulteriormente la qualità, ma ho solo avuto tempo di farlo per i
capitoli 0, 1 e parzialmente 2. Le metto comunque a disposizione con
beneficio di inventario. Se trovate errori o volete proporre
miglioramenti, scrivetemi.
Ricevimento
Studenti
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