Scuola di Medicina e Chirurgia

Obiettivi del Corso e Risultati di apprendimento attesi

1. Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding)

• Conoscere il concetto di sistema dinamico, di variabili di ingresso, stato e uscita di un sistema dinamico; le diverse categorie di sistemi dinamici, in particolare saper distinguere i sistemi lineari;

• Comprendere il comportamento dei sistemi dinamici a fronte di ingressi e condizioni iniziali di vario tipo;

• Saper interpretare il comportamento di un sistema dinamico in termini frequenziali, ossia come sistema filtrante;

• Comprendere Il legame tra il comportamento nel tempo del sistema e la sua funzione di risposta armonica.

2. Capacità di applicare conoscenza a comprensione (applying knowledge and understanding)

• Saper costruire semplici modelli per la simulazione del comportamento di sistemi dinamici di varia natura (meccanica, elettrica, elettro-meccanica);

• Saper diagrammare la risposta armonica mediante i diagrammi di Bode;

3. Autonomia di giudizio (making judgement)

• Riuscire a giudicare autonomamente che tipo di modello dinamico e quali metodi di analisi applicare per risolvere problemi ingegneristici di analisi di sistemi di varia natura.

4. Capacità di apprendimento (learning skills)

Lo studente è messo in grado di affinare le capacità di problem solving, apprendendo come i concetti impartiti nei corsi di base di matematica e fisica possono essere sfruttati per modellare e risolvere problemi ingegneristici.

Programma

Introduzione al corso ed esempi di modellistica: rappresentazioni implicite ISU e IU; classificazione dei sistemi; sviluppo di semplici modelli di sistemi elettrici, meccanici ed elettromeccanici.

Analisi dei sistemi lineari nel dominio del tempo: trasformata di Laplace; funzione di trasferimento; evoluzione libera e forzata; risposte notevoli nel dominio del tempo (gradino e impulso); modi di evoluzione; studio della stabilità; risposta a regime ed in transitorio.

Analisi dei sistemi lineari nel dominio della frequenza: risposta in regime sinusoidale; serie e trasformata di Fourier; azione filtrante dei sistemi dinamici; diagrammi di Bode.

Realizzazione: il problema della realizzazione di un sistema dinamico; forme canoniche di osservabilità e di controllabilità.

Analisi parametrica della stabilità: criterio di Routh-Hurwitz; teorema di Kharitonov.

Linearizzazione di sistemi nonlineari e metodo indiretto di Lyapunov per l’analisi della stabilità nell’intorno di un punto di equilibrio.

Analisi e simulazione dei sistemi lineari con l’ausilio del MATLAB.

 

Stima dell’impegno orario richiesto per lo studio individuale del programma

Ore didattica frontale: 72

Ore studio individuale: 123

ore tirocinio/laboratorio/attività integrative: 23

Risorse per l'apprendimento

Libri di testo (prestare attenzione alla congruenza tra numero di ore a disposizione dello studente in base ai CFU e testo indicato)

 

Ulteriori letture consigliate per approfondimento

Altro materiale didattico

(es. diapositive o dispense scaricabili dal sito)

Attività di supporto

Tutorato

Modalità di frequenza

Le modalità sono indicate dal Regolamento didattico d’Ateneo. La frequenza del corso non è obbligatoria.

Modalità di accertamento

 

L’esame finale sarà svolto in forma scritta e orale

I criteri sulla base dei quali sarà giudicato lo studente sono i seguenti:

• La prova scritta consisterà in quattro esercizi numerici relativi alle varie parti trattate a lezione e nelle relative esercitazioni, con punteggi differenziati (tra il 6/30 e il 10/30) a seconda della complessità della risoluzione. Il superamento dello scritto presuppone il conseguimento di un punteggio totale pari a 18/30;
• Gli studenti che hanno superato la prova scritta sono ammessi a sostenere la prova orale, durante la quale sarà anche accertata la conoscenza delle funzionalità del Matlab o equivalente linguaggio di programmazione e analisi di sistemi dinamici, relativamente a quanto illustrato a lezione; i punteggi assegnati alla prova orale sono illustrati nella griglia riportata di seguito;
• Il voto finale sarà calcolato come media aritmetica del punteggio scritto e di quello orale.

 

	Conoscenza e comprensione argomento	Capacità di analisi e sintesi	Utilizzo di referenze
Non idoneo	Importanti carenze. Significative inaccuratezze	Irrilevanti. Frequenti generalizzazioni. Incapacità di sintesi	Completamente inappropriato
18-20	A livello soglia. Imperfezioni evidenti	Capacità appena sufficienti	Appena appropriato
21-23	Conoscenza routinaria	E’ in grado di analisi e sintesi corrette. Argomenta in modo logico e coerente	Utilizza le referenze standard
24-26	Conoscenza buona	Ha capacità di a. e s. buone gli argomenti sono espressi coerentemente	Utilizza le referenze standard
27-29	Conoscenza più che buona	Ha notevoli capacità di a. e s.	Ha approfondito gli argomenti
30-30L	Conoscenza ottima	Ha notevoli capacità di a. e s.	Importanti approfondimenti