AUTOMATION AND CONTROL FOR ELECTRIC MARINE APPLICATIONS

AUTOMATION AND CONTROL FOR ELECTRIC MARINE APPLICATIONS

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Codice
101126
ANNO ACCADEMICO
2020/2021
CFU
6 cfu al 2° anno di 10948 MARITIME SCIENCE AND TECHNOLOGY (L-28) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
ING-IND/33
LINGUA
Inglese
SEDE
GENOVA (MARITIME SCIENCE AND TECHNOLOGY)
periodo
1° Semestre

PRESENTAZIONE

Introduzione, studio e analisi dei componenti fondamentali di un impianto di automazione navale.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Automation and control is essential to undertstand the proprieties of the dynamic systems, which are used to describe plants, process, and time-varying behaviors in many fields not only in engineering. A goal of particular importance is the design of closed-loop regulators with guarantee of stabilty.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Lo scopo del corso è quello di introdurre lo studente alla conoscenza dei concetti fondamentali legati al funzionamento di un impianto di automazione navale.

Per poter comprendere questi aspetti sarà necessario fornire alcune basi sulla teoria della regolazione, partendo dalla descrizione del sistema (modello matematico) e facendo particolare riferimento all'analisi dei sistemi lineari o linearizzabili. Si introdurranno le nozioni base per l'uso pratico delle trasformate per i sistemi lineari e gli strumenti per l'analisi e la sintesi dei sistemi di controllo. Per facilitare la comprensione dei controlli automatici si farà ricorso a esempi pratici di applicazioni navali. 

Verranno fornite le basi principali in ambito ICT (Information and Communication Technology) per quanto riguarda gli impianti di automazione navale con particolare attenzione ai più diffusi sistemi/protocolli di comunicazione.

Verranno descritte le caratteristiche fondamentali di un generico sistema di misura e si passerà all'analisi dei sensori più comunemente usati a bordo. Si esamineranno quindi i principali attuatori e regolatori negli impianti navali.

I contenuti del corso sono stati calbrati seguendo "IMO model Courses for chief Engineer and Eletrotechnical Officer".

PREREQUISITI

Esami del I anno del Corso di Laurea in Maritime Science and Technology:

  • Mathematics and Algebra;
  • Physics;
  • ICT.

Modalità didattiche

Il corso (semestrale) consiste in 5 ore di lezione a settimana per 12 settimane. Saranno previste lezioni teoriche, esercizi e l'utilizzo di software di calcolo scientifico.

PROGRAMMA/CONTENUTO

  • Introduzione ai controlli automatici e all'automazione navale;
  • Equazioni differenziali dei sistemi Lineari Tempo Invarianti (LTI), la trasformata di Laplace;
  • Rappresentazione del modello matematico di un sistema LTI: variabili di stato, funzione di trasferimento, risposta in frequenza, stabilità;
  • Risposta nel tempo: risposta libera e forzata;
  • Diagrammi di Bode. La stabilità di un sistema controllato: criterio di Bode. Diagramma di Bode e banda passante ad anello chiuso. Risposte in frequenza dei sistemi del secondo ordine;
  • Regolatore ad azione proporzionale, integrativa e derivativa;
  • Introduzione ai sistemi digitali;
  • Sistemi di monitoraggio e controllo per impianti navali, sistemi/protocolli di comunicazione;
  • Schematizzazione di uno strumento di misura, sue classificazioni e caratteristiche;
  • I trasduttori negli impianti di automazione navale;
  • Attuatori e regolatori;

TESTI/BIBLIOGRAFIA

  1. IMO model Courses for chief Engineer and Eletrotechnical Officer;
  2. G. Marro, "Controlli Automatici", Ed. Zanichelli, Bologna;
  3. H. Hellerman, "Digital Computer System Principles";
  4. J. Love, "Process Automation Handbook", Springer;
  5. Testi internazionali suggeriti per i diversi argomenti;
  6. Materiale didattico distribuito dal docente del corso.

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Martedì 17-19 (su appuntamento).

LEZIONI

Modalità didattiche

Il corso (semestrale) consiste in 5 ore di lezione a settimana per 12 settimane. Saranno previste lezioni teoriche, esercizi e l'utilizzo di software di calcolo scientifico.

ESAMI

Modalità d'esame

Prova scritta + progetto software + prova orale.