Sistemi di controllo

Ing. G. Cisci Sistema Con il termine sistema si intendono un insieme di dispositivi interagenti tra loro, con lo scopo di raggiungere un comune obiettivo

Ing. G. Cisci Sistema L’ingresso è tutto ciò, che agendo sul sistema, provoca una variazione della grandezza di uscita L’uscita corrisponde a quanto prodotto dal sistema La grandezza di uscita è solitamente una grandezza fisica: –Temperatura –Velocità –Posizione –Pressione –Portata –……….. Si può considerare l’ingresso come causa e l’uscita come effetto ingressouscita

Ing. G. Cisci Automazione Un sistema di automazione ha come obiettivo quello di far si che l’uscita del sistema assuma un valore desiderato, il tutto in maniera automatica cioè senza l’intervento dell’uomo

Ing. G. Cisci Controllo Con il termine controllo si intendono l’insieme di operazioni atte ad ottenere l’andamento desiderato dell’uscita del sistema

Ing. G. Cisci Tipologie di controllo Controllo a ciclo aperto –Detto anche in catena aperta –L’uscita viene ottenuta tramite una taratura preventiva del sistema Controllo a ciclo chiuso –Detto anche in catena chiusa –L’uscita viene monitorata costantemente e confrontata con il suo valore desiderato

Ing. G. Cisci Controllo a Ciclo Aperto Blocco di comando Sistema È relativamente semplice da realizzare necessita esclusivamente di un blocco di comando, ed eventualmente di un attuatore frapposto tra questo e il sistema L’attuatore è necessario se il sistema necessita di una opportuna grandezza fisica in ingresso

Ing. G. Cisci Sistemi ciclo aperto Nei sistemi a ciclo aperto è necessaria una taratura preventiva Nel normale funzionamento si ignora poi se l’uscita corrisponda o meno al suo valore desiderato

Ing. G. Cisci Controllo a ciclo chiuso Sistema + - regolatore Catena diretta Retroazione riferimento uscita Il blocco in retroazione riporta l’uscita verso l’ingresso Nodo di confronto Il nodo di confronto svolge l’operazione di confronto tra l’uscita e il suo valore desiderato

Ing. G. Cisci Sistemi a ciclo chiuso La regolazione tiene conto dl valore dell’uscita Per fare questo l’uscita viene riportata all’ingresso mediante sensori o trasduttori

Ing. G. Cisci Esempi Scaldabagno Tostapane Punto luce Forno a microonde Sistema frenante con ABS

Ing. G. Cisci Esempi Scaldabagno Tostapane Punto luce Forno a microonde Sistema frenante con ABS Ciclo aperto Ciclo chiuso

Ing. G. Cisci Esempio: Scaldabagno SerbatoioTermostatoResistenza posizione correntecalore temperatura il serbatoio può essere considerato come il sistema controllato la resistenza come un attuatore il termostato come l'insieme di nodo di confronto e regolatore (on - off) la posizione della manopola del termostato l'ingresso

Ing. G. Cisci Esempio: tostapane Timer resistenza Posiziono il selettore su diversi tempi di cottura fino a quando non trovo quello corretto. In ogni caso solo dopo una taratura preventiva si ottiene l’uscita desiderata problema delle variazioni parametriche: dopo 3 anni la doratura del pane sarà come quella ottenuta con la taratura iniziale?

Ing. G. Cisci Esempio: sistema ABS in frenata voglio che i pneumatici proseguano nel loro rotolamento altrimenti l'attrito da volvente diventa radente e l'efficienza frenante diminuisce misuro quindi la velocità angolare delle ruote con appositi trasduttori. Se una o più ruote si bloccano il sistema diminuisce o toglie completamente la pressione nel circuito frenante

Ing. G. Cisci Confronto Ciclo Aperto –Taratura preventiva –Sensibilità ai disturbi –Sensibilità alle variazioni parametriche –Semplicità realizzativa –Economicità –Non hanno problemi di stabilità Ciclo chiuso –Reazione ai disturbi –Minore sensibilità alle variazioni parametriche –Maggiore velocità di risposta –Elevata precisione –Maggiori costi e complessità –Problemi di stabilità