Dipartimento di Informatica e Sistemistica Alessandro DE CARLI Anno Accademico 2006-07 MOVIMENTAZIONE CONTROLLATA MODALITÀ DI CONTROLLO INNOVATIVE.

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1 Dipartimento di Informatica e Sistemistica Alessandro DE CARLI Anno Accademico 2006-07 MOVIMENTAZIONE CONTROLLATA MODALITÀ DI CONTROLLO INNOVATIVE

2 AUTOMAZIONE 2 STRATEGIE DI CONTROLLO 2 MOVIMENTAZIONE DI UN ASSE COPPIA DI CARICO MISURA POSIZIONE DEL CARICO MISURA VELOCITÀ DEL MOTORE CONTROLLO DEL MOTORE CONVERTITORE MOTORE CARICO CONTROLLO DEL MOTO SCHEMA FUNZIONALE

3 AUTOMAZIONE 2 STRATEGIE DI CONTROLLO 3 PREREQUISITI ALLA REALIZZAZIONE DI MOVIMENTAZIONI INNOVATIVE CONOSCENZA APPROFONDITA: MODALITÀ DI CONTROLLO PER IL RAGGIUNGIMENTO DELLE PRESTAZIONI DESIDERATE DEL SISTEMA DEL SISTEMA DI MOVIMENTAZIONE DELLE MODALITÀ DI FUNZIONAMENTO DELLE MODALITÀ DI PROGETTAZIONE DELLE MODALITÀ DI REALIZZAZIONE DELLE MODALITÀ DI GESTIONE DEI VINCOLI OPERATIVI DELLE FINALITÀ

4 FENOMENO DOMINANTE FENOMENI SECONDARI TRASFERIMENTO DELLENERGIA DALLA RETE AL MOTORE PER: - OTTENERE IL MOTO DEL CARICO - EQUILIBRARE LA COPPIA DI CARICO ANALISI DEI FENOMENI INTERAZIONE MOTORE - CARICO - OSCILLAZIONE NELLA TRASMISSIONE - ISTERESI DOVUTA AD ATTRITO SECCO E DI DISTACCO INTERAZIONE MOTORE - STRUTTURA DI SUPPORTO - VIBRAZIONI DELLA STRUTTURA STRATEGIE DI CONTROLLO 4 AUTOMAZIONE 2

5 DINAMICA DELLA MOVIMENTAZIONE RAPIDA FENOMENI SECONDARI TRASCURABILI CONTROLLO DELLA MOVIMENTAZIONE BASATO SULLA MISURA DIRETTA DELLA VELOCITÀ DEL MOTORE PROFILI DI VELOCITÀ SENZA DISCONTINUITÀ DI TIPO A GRADINO CONNESSIONE MOTORE CARICO RIGIDA CONTROLLO MOTORE AGENDO IN MODO INDIRETTO SUL VALORE DELLA DI COPPIA VARIABILE DI COMANDO DEL MOTORE: - VALORE EFFICACE DELLA CORRENTE NEI BRUSHLESS - VALORE DELLO SCORRIMENTO IN FUNZIONE DELLERRORE DI VELOCITÀ NEI MOTORI ASINCRONI AUTOMAZIONE 2 STRATEGIE DI CONTROLLO 5

6 CONTROLLO MOVIMENTAZIONE PARAMETRI DEL CARICO (LATO MOTORE) AUTOMAZIONE 2 STRATEGIE DI CONTROLLO 6 - VARIAZIONI LIMITATE INTORNO AL VALORE NOMINALE - REGOLATORE P I D CON PARAMETRI DEL REGOLATORE ACCORDATI SUL VALORE NOMINALE DEI PARAMETRI DEL CARICO PARAMETRI DEL CARICO (LATO MOTORE) REGOLATORE P I D CON ADATTAMENTO DEL GUADAGNO E DELLAZIONE INTEGRALE REGOLATORE P I D CON ADATTAMENTO SOLO DEL GUADAGNO STIMA INDIRETTA IN LINEA DEI PARAMETRI DEL CARICO DISPOSITIVO DI CONTROLLO - AMPIO CAMPO DI VARIAZIONE DISPOSITIVO DI CONTROLLO

7 REGOLATORE P I D A PARAMETRI COSTANTI MISURA VELOCITÀ MOTORE CARICO PARAMETRI COSTANTI tempo velocità PROFILO DI VELOCITÀ STRUTTURA DEL SISTEMA DI MOVIMENTAZIONE COPPIA DI CARICO CONTROLLO MOTORE INVERTER V/F MOTORE STRATEGIE DI CONTROLLO 7 AUTOMAZIONE 2

8 STRUTTURA DEL SISTEMA DI MOVIMENTAZIONE MISURA VELOCITÀ MOTORE tempo velocità PROFILO DI VELOCITÀ STIMA INDIRETTA DEI PARAMETRI DEL CARICO COPPIA DI CARICO REGOLATORE P I D A GADAGNO VARIABILE CONTROLLO MOTORE INVERTER V/F MOTORE STRATEGIE DI CONTROLLO 8 CARICO PARAMETRI VARIABILI AUTOMAZIONE 2

9 FENOMENI SECONDARI RILEVANTI O PREPONDERANTI MOVIMENTAZIONE MOLTO RAPIDA LINEE GUIDA PER REALIZZARE IL CONTROLLO DELLA MOVIMENTAZIONE AUTOMAZIONE 2 STRATEGIE DI CONTROLLO 9 UTILIZZARE INVERTER CON CONTROLLO DIGITALE DELLA CORRENTE ALIMENTARE IL MOTORE TRAMITE INVERTER VETTORIALE CON CONTROLLO DIGITALE DEL VALORE ISTANTANEO DELLA COPPIA ANCHE DURANTE I TRANSITORI RAPIDI ELIMINARE LINSORGERE DI FENOMENI SECONDARI AGENDO SULLANDAMENTO DELLA COPPIA MOTRICE IMPRESSA AL CARICO (ESCURSIONE E RAPIDITÀ DI VARIAZIONE) MIGLIORARE LA QUALITÀ DELLE MISURE (LINEARITÀ - FILTRAGGIO DEL RUMORE - INTERPOLAZIONE) PRIMA DI UTILIZZARLE PER IL CONTROLLO DINAMICO DELLA MOVIMENTAZIONE UTILIZARE MOTORI AD ALTA DINAMICA O MOTORI DI COPPIA

10 INTERAZIONE MOTORE - CARICO FENOMENI SECONDARI OSCILLAZIONI NELLA TRASMISSIONE CONTROLLO DELLA MOVIMENTAZIONE BASATO SULLA MISURA DIRETTA DELLA VELOCITÀ DEL MOTORE SENZA DISCONTINUITÀ DEL TIPO A GRADINO NELLA DERVATA PRIMA CONTROLLO MOTORE CONTROLLO VETTORIALE MOVIMENTAZIONE MOLTO RAPIDA AUTOMAZIONE 2 STRATEGIE DI CONTROLLO 10 VALORE PREFISSATO DEL FLUSSO DAI MA- GNETI NEI BRUSHLESS DALLA COMPONENTE i d DELLA CORRENTE DI STATORE IN FASE CON IL FLUSSO NEI MOTORI ASINCRONI VARIABILE DI COMANDO COINCIDENTE LA COMPONENTE IN QUADRATURA i q DELLA CORRENTE DI STATORE PROFILI DI VELOCITÀ

11 CONTROLLO MOVIMENTAZIONE PARAMETRI DEL CARICO (LATO MOTORE) AUTOMAZIONE 2 STRATEGIE DI CONTROLLO 11 - VARIAZIONI LIMITATE INTORNO AL VALORE NOMINALE DISPOSITIVO DI CONTROLLO - REGOLATORE P I D CON PARAMETRI DEL REGOLATORE ACCORDATI SUL VALORE NOMINALE DEI PARAMETRI DEL CARICO - PROFILO DI ACCELERAZIONE O PROFILO DI COPPIA SOMMATO DIRETTAMENTE ALLA VARIABILE DI COMANDO DEL MOTORE, OSSIA AL VALORE ISTANTANEO DELLA COMPONENTE IN QUADRATURA DELLA CORRENTE

12 tempo velocità PROFILO DI VELOCITÀ tempo coppia PROFILO DI COPPIA CARICO PARAMETRI COSTANTI MISURA VELOCITÀ MOTORE COPPIA DI CARICO CONTROLLO VETTORIALE INVERTER VETTORIALE MOTORE PER INVERTER STRUTTURA DEL SISTEMA DI MOVIMENTAZIONE REGOLATORE P I D A PARAMETRI COSTANTI idid iqiq AUTOMAZIONE 2 STRATEGIE DI CONTROLLO 12

13 CONTROLLO MOVIMENTAZIONE PARAMETRI DEL CARICO (LATO MOTORE) AUTOMAZIONE 2 STRATEGIE DI CONTROLLO 13 - VARIAZIONI LIMITATE INTORNO AL VALORE NOMINALE DISPOSITIVO DI CONTROLLO - REGOLATORE P I D CON PARAMETRI DEL REGOLATORE ACCORDATI SUL VALORE NOMINALE DEI PARAMETRI DEL CARICO - PREDITTORE DELLA COPPIA MOTRICE CON AZIONE DIRETTA SULLA VARIABILE DI COMANDO DEL MOTORE, OSSIA SUL VALORE ISTANTANEO DELLA COMPONENTE IN QUADRATURA DELLA CORRENTE IL PREDITTORE ESPLICA UNA AZIONE DI TIPO DERIVATIVO

14 tempo velocità PROFILO DI VELOCITÀ STRUTTURA DEL SISTEMA DI MOVIMENTAZIONE CARICO PARAMETRI COSTANTI REGOLATORE P I D A PARAMETRI COSTANTI MISURA VELOCITÀ MOTORE COPPIA DI CARICO PREDITTORE AZIONE DERIVATIVA CONTROLLO VETTORIALE INVERTER VETTORIALE MOTORE PER INVERTER idid iqiq STRATEGIE DI CONTROLLO 14 AUTOMAZIONE 2

15 CONTROLLO MOTORE CONTROLLO VETTORIALE INTERAZIONE MOTORE - CARICO FENOMENI SECONDARI OSCILAZIONI NELLA TRASMISSIONE CONTROLLO DELLA MOVIMENTAZIONE BASATO SULLA MISURA DIRETTA DELLA POSIZIONE DEL CARICO SENZA DISCONTINUITÀ DEL TIPO A GRADINO NELLA DERVATA MOVIMENTAZIONE MOLTO RAPIDA AUTOMAZIONE 2 STRATEGIE DI CONTROLLO 15 PROFILI DI VELOCITÀ - VALORE ISTANTANEO DELLA COMPONENTE IN FASE DELLA CORRENTE MANTENUTO AL VALORE PREFISSATO DA UN CONTROLLO LOCALE A CONTROREZIONE -VALORE ISTANTANEO DELLA COMPONENTE IN QUADRATURA DELLA CORRENTE LINEARMENTE PROPORZIONALE AL VALORE DELLA COPPIA DETERMINATO DAL CONTROLLORE DELLA MOVIMENTAZIONE

16 CONTROLLO MOVIMENTAZIONE PARAMETRI DEL CARICO (LATO MOTORE) AUTOMAZIONE 2 STRATEGIE DI CONTROLLO 16 - VARIAZIONI LIMITATE INTORNO AL VALORE NOMINALE DISPOSITIVO DI CONTROLLO - REGOLATORE P I D CON PARAMETRI DEL REGOLATORE ACCORDATI SUL VALORE NOMINALE DEI PARAMETRI DEL CARICO AZIONE DERIVATIVA IN BANDA RICAVATA DALLA CONTROREAZIONE DI POSIZIONE E CALCOLATA TRAMITE FILTRO A PARAMETRI COSTANTI O ADATTATIVO - PREDITTORE DELLA COPPIA MOTRICE (EVENTUALE) - FILTRO ELIMINA BANDA (FILTRO DI NOTCH) ACCORDATO SULLA PULSAZIONE DI OSCILLAZIONE

17 STRUTTURA DEL SISTEMA DI MOVIMENTAZIONE tempo velocità PROFILO DI VELOCITÀ MISURA POSIZIONE DEL CARICO PREDITTORE AZIONE DERIVATIVA FILTRO DI NOTCH REGOLATORE P I AZIONE DERIVATIVA COPPIA DI CARICO STRATEGIE DI CONTROLLO 17 CONTROLLO VETTORIALE INVERTER VETTORIALE MOTORE PER INVERTER CARICO COSTANTE AUTOMAZIONE 2

18 INTERAZIONE MOTORE - CARICO VARIAZIONE DEI PARAMETRI DEL CARICO RILEVANTE ATTRITO SECCO E DI DISTACCO OSCILAZIONI NELLA TRASMISSIONE CONTROLLO DELLA MOVIMENTAZIONE BASATO SULLA MISURA DIRETTA DELLA POSIZIONE DEL CARICO PROFILI DI VELOCITÀ CONTROLLO MOTORE CONTROLLO VETTORIALE MOVIMENTAZIONE MOLTO RAPIDA STRATEGIE DI CONTROLLO 18 FENOMENI SECONDARI SENZA DISCONTINUITÀ DEL TIPO A GRADINO NELLA DERIVATA -VALORE ISTANTANEO DELLA COMPONENTE IN FASE DELLA CORRENTE MANTENUTO AL VALORE PREFISSATO DA UN CONTROLLO LOCALE A CONTROREZIONE - VALORE ISTANTANEO DELLA COMPONENTE IN QUADRATURA DELLA CORRENTE LINEARMENTE PROPORZIONALE AL VALORE DELLA COPPIA DETERMINATO DAL CONTROLLORE DELLA MOVIMENTAZIONE AUTOMAZIONE 2

19 CONTROLLO MOVIMENTAZIONE PARAMETRI DEL CARICO (LATO MOTORE) STRATEGIE DI CONTROLLO 19 - AMPIE VARIAZIONI DISPOSITIVO DI CONTROLLO - CONTROLLORE CON ASSEGNAZIONE DELLA DINAMICA - SONO ASSEGNATI I POLI DELLA FUNZIONE DI TRASFERIMENTO RELATIVI ALLA MOVIMENTAZIONE - È NOTA LA FUNZIONE DI TRASFERMENTO DEL CARICO RELATIVA ALLE CONDIZIONI NOMINALI DI FUNZIONAMENTO - VIENE CALCOLATA LA FUNZIONE DI TRASFERMENTO RELATIVA ALLE INCERTEZZE - VIENE CALCOLATA LA FUNZIONE DI TRASFERIMENTO DEL CONTROLLORE DELLA MOVIMENTAZIONE - VENGONO VERIFICATE LE CONDIZIONI DI ROBUSTEZZA - PREDITTORE DELLA COPPIA MOTRICE AUTOMAZIONE 2

20 tempo velocità PROFILO DI VELOCITÀ STRUTTURA DEL SISTEMA DI MOVIMENTAZIONE CONTROLLORE ROBUSTO A DINAMICA IMPRESSA COPPIA DI CARICO STRATEGIE DI CONTROLLO 20 MISURA POSIZIONE DEL CARICO PREDITTORE AZIONE DERIVATIVA INVERTER VETTORIALE CARICO A PARAMETRI COSTANTI MOTORE PER INVERTER AUTOMAZIONE 2

21 CONTROLLO MOTORE CONTROLLO VETTORIALE INTERAZIONE MOTORE-STRUTTURA DI SUPPORTO FENOMENI SECONDARI VIBRAZIONI DELLA STRUTTURA CONTROLLO DELLA MOVIMENTAZIONE BASATO SULLA MISURA DIRETTA DELLA POSIZIONE DEL CARICO EFFETTUATA SULLA STRUTTURA PROFILI DI VELOCITÀ MOVIMENTAZIONE MOLTO RAPIDA STRATEGIE DI CONTROLLO 21 SENZA DISCONTINUITÀ DEL TIPO GRADINO NELLA DERIVATA SECONDA - VALORE ISTANTANEO DELLA COMPONENTE IN FASE DELLA CORRENTE MANTENUTO AL VALORE PREFISSATO DA UN CONTROLLO LOCALE A CONTROREZIONE - VALORE ISTANTANEO DELLA COMPONENTE IN QUADRATURA DELLA CORRENTE LINEARMENTE PROPORZIONALE AL VALORE DELLA COPPIA DETERMINATO DAL CONTROLLORE DELLA MOVIMENTAZIONE AUTOMAZIONE 2

22 CONTROLLO MOVIMENTAZIONE PARAMETRI DEL CARICO (LATO MOTORE) AUTOMAZIONE 2 STRATEGIE DI CONTROLLO 22 - PREDITTORE DELLA COPPIA MOTRICE (EVENTUALE) - FILTRO ELIMINA BANDA (FILTRO DI NOTCH) ACCORDATO SULLA PULSAZIONE DI VIBRAZIONE DELLA STRUTTURA AZIONE DERIVATIVA (EVENTUALE) IN BANDA RICAVATA DALLA CONTROREAZIONE DI POSIZIONE E CALCOLATA TRAMITE FILTRO A PARAMETRI COSTANTI O ADATTATIVO - REGOLATORE P I D CON PARAMETRI DEL REGOLATORE ACCORDATI SUL VALORE NOMINALE DEI PARAMETRI DEL CARICO DISPOSITIVO DI CONTROLLO - VARIAZIONI LIMITATE INTORNO AL VALORE NOMINALE

23 tempo velocità PROFILO DI VELOCITÀ MISURA POSIZIONE DEL CARICO VIBRAZIONE DELLA STRUTTURA COPPIA DI CARICO STRATEGIE DI CONTROLLO 23 INVERTER VETTORIALE CARICO A PARAMETRI COSTANTI MOTORE PER INVERTER PREDITTORE AZIONE DERIVATIVA FILTRO DI NOTCH REGOLATORE P I AZIONE DERIVATIVA AUTOMAZIONE 2

24 CONTROLLO MOTORE - VALORE ISTANTANEO DELLA COMPONENTE IN FASE DELLA CORRENTE PREFISSATO O MANTENUTO AL VALORE PREFISSATO DA UN CONTROLLO LOCALE A CONTROREZIONE VARIAZIONI DETERMINISTICHE DELLA COPPIA DI CARICO FENOMENI SECONDARI CONTROLLO DELLA MOVIMENTAZIONE BASATO SULLA MISURA DIRETTA DELLA POSIZIONE DEL CARICO SENZA DISCONTINUITÀ DEL TIPO A GRADINO NELLA DERVATA MOVIMENTAZIONE MOLTO RAPIDA STRATEGIE DI CONTROLLO 24 TRASCURABILI PROFILI DI VELOCITÀ - VALORE ISTANTANEO DELLA COMPONENTE IN QUADRATURA DELLA CORRENTE LINEARMENTE PROPORZIONALE AL VALORE DELLA COPPIA DETERMINATO DAL CONTROLLORE DELLA MOVIMENTAZIONE CONTROLLO VETTORIALE AUTOMAZIONE 2

25 CONTROLLO MOVIMENTAZIONE - REGOLATORE P I D CON PARAMETRI DEL REGOLATORE ACCORDATI SUL VALORE NOMINALE DEI PARAMETRI DEL CARICO. EVENTUALE AZIONE DERIVATIVA RICAVATA DALLA CONTROREAZIONE DI POSIZIONE STRATEGIE DI CONTROLLO 25 - COMPENSAZIONE LOCALE DELLA COPPIA DI CARICO OTTENUTO AGENDO SULLA COMPONENTE IN QUADRATURA DELLA CORRENTE - ESTIMATORE IN LINEA DELLA COPPIA DI CARICO OTTENUTO DALLA DERIVATA SECONDA DEL VALORE DELLA POSIZIONE DISPOSITIVO DI CONTROLLO - VARIAZIONI LIMITATE INTORNO AL VALORE NOMINALE PARAMETRI DEL CARICO (LATO MOTORE) AUTOMAZIONE 2

26 tempo velocità PROFILO DI VELOCITÀ CARICO PARAMETRI COSTANTI MISURA POSIZIONE CARICO tempo coppia di carico STRATEGIE DI CONTROLLO 26 idid iqiq CONTROLLO VETTORIALE INVERTER VETTORIALE MOTORE PER INVERTER REGOLATORE P I D A PARAMETRI COSTANTI ESTIMATORE DELLA COPPIA DI CARICO FILTRO PASSA BASSO AUTOMAZIONE 2

27 STRATEGIE DI CONTROLLO 27 CONTROLLO MOTORE CONTROLLO VETTORIALE VARIAZIONI CASUALI DELLA COPPIA DI CARICO FENOMENI SECONDARI TRASCURABILI CONTROLLO DELLA MOVIMENTAZIONE BASATO SULLA MISURA DIRETTA DELLA POSIZIONE DEL CARICO ED EVENTUALMENTE MISURA DELLA VARIANZA DELLA COPPIA DI CARICO PROFILI DI VELOCITÀ MOVIMENTAZIONE MOLTO RAPIDA SENZA DISCONTINUITÀ DEL TIPO A GRADINO NELLA DERIVATA - VALORE ISTANTANEO DELLA COMPONENTE IN FASE DELLA CORRENTE PREFISSATO O MANTENUTO AL VALORE PREFISSATO DA UN CONTROLLO LOCALE A CONTROREAZIONE - VALORE ISTANTANEO DELLA COMPONENTE IN QUADRATURA DELLA CORRENTE LINEARMENTE PROPORZIONALE AL VALORE DELLA COPPIA DETERMINATO DAL CONTROLLORE DELLA MOVIMENTAZIONE AUTOMAZIONE 2

28 STRATEGIE DI CONTROLLO 28 CONTROLLO MOVIMENTAZIONE PARAMETRI DEL CARICO (LATO MOTORE) - VARIAZIONI LIMITATE INTORNO AL VALORE NOMINALE DISPOSITIVO DI CONTROLLO - REGOLATORE OTTIMO PER LA MINIMIZZAZIONE DELLEFFETTO DELLE VARIAZIONI CASUALI DELLA COPPIA DI CARICO - ESTIMATORE DELLA VARIANZA DELLA COPPIA DI CARICO DELLA STIMA DEL VALORE MEDIO DELLA COPPIA DI CARICO E DEL SUO SCOSTAMENTO QUADRATICO MEDIO AUTOMAZIONE 2

29 STRATEGIE DI CONTROLLO 29 tempo velocità PROFILO DI VELOCITÀ CARICO PARAMETRI COSTANTI flusso coppia CONTROLLO VETTORIALE INVERTER VETTORIALE MOTORE PER INVERTER CONTROLLORE OTTIMO A PARAMETRI COSTANTI CONTROLLO OTTIMO tempo coppia di carico MISURA POSIZIONE CARICO ESTIMATORE DELLA VARIANZA DELLA COPPIA DI CARICO AUTOMAZIONE 2

30 REALIZZAZIONE AUTOMAZIONE 2 STRATEGIE DI CONTROLLO 30 PRODOTTI HARDWARE PRODOTTI SOFTWARE MOTORI AD ALTA DINAMICA INVERTER CON VARIE PRESTAZIONI SCHEDE CONTROLLO ASSI CON PROGRAMMI PER LA REALIZZAZIONE DEL CONTROLLORE TIPO P I D SCHEDE CONTROLLO ASSI PREDISPOSTE PER INSERIRE IL SOFTWARE DI UN CONTROLLORE DEDICATO RETI LOCALI TRASDUTTORI POSIZIONE TRASDUTTORI VELOCITÀ PROGRAMMI DI SUPPORTO ALLA PROGETTAZIONE DEL CONTROLLORE PROGRAMMI PER LA SIMULAZIONE DEL CARICO MECCANICO PROGRAMMI PER IL CONTROLLO DELLA MOVIMENTAZIONE CON REGOLATORE PID PROGRAMMI PER IL CONTROLLO DELLA MOVIMENTAZIONE CON CONTROLLORI ADATTAVI E AD ASSEGNAZIONE DEI POLI

31 CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE AUTOMAZIONE 2 STRATEGIE DI CONTROLLO 31 PER ARRIVARE ALLA REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI MOVIMENTAZIONE DI TIPO INNOVATIVO E/O EVOLUTO OCCORRE: CONOSCERE IN MODO NON SUPERFICIALE E APPROSSIMATIVO IL FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA DI MOVIMENTAZIONE PRIMA DI AFFRONTARE LA PROGETTAZIONE DELLA MODALITÀ DI CONTROLLO APPLICARE LA MODALITÀ DI CONTROLLO CHE POSSANO ESSERE RESE OPERATIVE SECONDO SCHEMI ED ELABORAZIONI DI TIPO SEMPLICE ELEVARE LA QUALITÀ DELLE PRESTAZIONI APPLICANDO UNA PROGETTAZIONE PIÙ IMPEGNATIVA DELLA MODALITÀ DI CONTROLLO

32 AUTOMAZIONE 2 STRATEGIE DI CONTROLLO 32 CONTROLLORE INTELLIGENTE ACQUISIZIONE E RAZIONALIZZAZIONE DELLA ESPERIENZA SISTEMI ESPERTI VALUTAZIONE QUALITATIVA SISTEMI FUZZY APPRENDIMENTO RETI NEURALI RICERCA DELLOTTIMO ALGORITMI GENETICI VALUTAZIONI PROBABILISTICHE RETI DI BAYES

33 AUTOMAZIONE 2 STRATEGIE DI CONTROLLO 33 a régime in transitorio MOVIMENTAZIONE MOLTO LENTA 1 J s + F elevato rapporto di riduzione attrito viscoso dominante MOLTO RAPIDA 1 J(t) s + F(t, ) veicoli delle metropolitane, robot pick and place inerzia dominante LENTA 1 J(t) s + F( ) funivie, trasporto urbano effetto dellinerzia non trascurabile RAPIDA 1 J(t) s + F(t,, ) macchine utensili effetto inerzia e attrito equivalenti c m (t) K s + 1 AZIONAMENTO (t) 1 J(t) s + F(t,, ) 1 s CARICO c(t) + - c d (t) DISTURBO DI COPPIA

34 CONTROLLORE DELLA MOVIMENTAZIONE ELEBORAZIONE DELLALGORITMO ALGORITMO DI CONTROLLO DELLA MOVIMENTAZIONE AUTOMAZIONE 2 STRATEGIE DI CONTROLLO 34 PASSO DI CAMPIONAMENTO INTERPOLAZIONE REALIZZAZIONE RITARDO VARIABILE MINIMIZZAZIONE DELLERRORE DI DIGITALIZZAZIONE MINIMIZZAZIONE DEL TEMPO DI ELABORAZIONE VERIFICA CHE NON SI PRESENTI NÉ OVERFLOW NÉ UNDERFLOW VERIFICA DI ROBUSTEZZA RISPETTO ALLE VARIAZIONI DEL TEMPO DI ELABORAZIONE

35 AUTOMAZIONE 2 STRATEGIE DI CONTROLLO 35 MOVIMENTAZIONE CONTROLLATA MOLTO RAPIDA CARATTERISTICHE STRUTTURALI INERZIA COSTATE ATTRITI TRASCURABILI ACCOPPIAMENTO DIRETTO MOTORE-CARICO DISTURBI CASUALI DI COPPIA PRESTAZIONI DESIDERATE MOVIMENTAZIONE FRA DA UNA POSIZIONE PREFISSATA AD UNALTRA NEL PIÙ BREVE TEMPO POSSIBILE E SENZA SOVRAOSCILLAZIONE AZIONAMENTO 1 J s 1 s cmcm cdcd c CARICO KcKc imim

36 AUTOMAZIONE 2 STRATEGIE DI CONTROLLO 36 1 J s 1 s c CARICO AZIONAMENTO cmcm KcKc imim DALL INTERNO (ATTRITI, ONDULAZIONI) DALL ESTERNO AZIONE DIRETTA DALL OPERATORE REAZIONE DALL AMBIENTE DISTURBO DI COPPIA cdcd + - rmrm + + c RUMORE DI MISURA

37 AUTOMAZIONE 2 STRATEGIE DI CONTROLLO 37 cdcd 1 J s 1 s c cmcm imim + - rmrm + + c KcKc - cscs FILTRO PER LA STIMA DELLA DERIVATA SECONDA IN BANDA K* c + ĉmĉm irir + + FILTRO PASSA BASSO t t STIMA DELLA DERIVATA SECONDA RISPOSTE IMPULSIVE