Informazioni sul corso di Automazione e Robotica
Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica, anno accademico di attivazione 2009/2010
La parte sui Sistemi a eventi discreti coincide con il corso di Modelli e Metodi per l'Automazione nella Laurea Magistrale in Ingegneria Gestionale
Testi di riferimento:
B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo, "Robotica", terza edizione, McGraw-Hill Libri Italia, Milano, 2008.
A. Di Febbraro, A. Giua, "Sistemi ad eventi discreti", McGraw-Hill, Milano, 2001.
Modalità di esame:
Prova scritta sulla parte sui Sistemi a eventi discreti, seguita da un accertamento orale su tutti gli argomenti del corso.
Si ricorda che è necessaria la prenotazione e che l'esame deve essere verbalizzato nel corso della seduta (non è possibile "conservare" l'esame).
Argomenti svolti nel corso:
Parte sulla Robotica (dai cap. 1, 2, 3, 7, 8 e 9 del libro di Siciliano).
-> Struttura e componenti di un robot industriale. Il robot industriale. Struttura dei manipolatori. (Capitolo 1 tranne 1.2.2)
-> Matrici di rotazione e loro composizione. Rappresentazioni minime dell'orientamento. Trasformazioni omogenee. Cinematica diretta. Cinematica di strutture tipiche di manipolazione. Spazio dei giunti e spazio operativo. Calibrazione cinematica. (Capitolo 2 tranne 2.12)
-> Jacobiano geometrico. Singolarità cinematiche. Analisi della ridondanza. Inversione della cinematica differenziale. Jacobiano analitico. Algoritmi di inversione cinematica. Statica. Ellissoidi di manipolabilità. (Capitolo 3 tranne 3.2)
-> Modello dinamico (solo equazione 7.42). Proprietà notevoli del modello dinamico (solo equazioni 7.47, 7.48, 7.77, 7.81). Identificazione dei parametri dinamici (capitolo 7.4).
-> Controllo indipendente ai giunti. Compensazione in avanti decentralizzata. Compensazione a coppia precalcolata. Controllo PD a compensazione di gravità. Controllo a dinamica inversa. Controllo robusto. Controllo adattativo. Controllo nello spazio operativo. (tutto il capitolo 8).
-> Interazione con l'ambiente. Controllo di cedevolezza. Controllo di impedenza. Controllo in forza. Vincoli naturali e artificiali. (Capitoli 9.1, 9.2, 9.3, 9.4 e 9.6)
Parte sui Sistemi a eventi discreti (cap. 2, 7, 4 e 8 del libro di Di Febbraro).
-> Linguaggi e operazioni sui linguaggi. Automa finito deterministico e suoi linguaggi. Automi finito non deterministico. Proprietà degli automi. Algoritmo per trasformare AFN in AFD. Algoritmo per minimizzare gli stati. Esempi di modellistica. Composizione concorrente. Espressioni regolari e loro equivalenza con gli automi. Macchine di Mealy e Moore.
-> Specifiche di controllo dinamiche, statiche e qualitative. Specifiche dinamiche come automi. Definizione formale di supervisore. Retroazione dello stato o degli eventi. Supervisore come automa. Sistema a ciclo chiuso e suoi linguaggi. Problema del controllo supervisivo. Linguaggi controllabili. Sintesi di controllori di supervisione.
-> Rete di Petri e sistema rete. Abilitazione e scatto di transizioni. Sequenze di scatto e linguaggio. Insieme di raggiungibilità. Vettore di scatto ed equazione di stato. Conflitti strutturali ed effettivi. Esempi di modellazione. Reti etichettate e linguaggi di Petri. Composizione concorrente. Grafi di raggiungibilità e copertura. Proprietà comportamentali: raggiungibilità, limitatezza, (stretta) conservatività, sequenze ripetitive e reti ripetitive, sequenze stazionarie e non, reversibilità, vivezza delle transizioni, vivezza della rete (solo enunciati dei teoremi). Potenziale raggiungibilità. P- e T-vettori invarianti e non, loro calcolo. Insieme di raggiungibilità tramite invarianti. Proprietà strutturali: limitatezza, conservatività, ripetitività e consistenza, vivezza (solo enunciati dei teoremi). Classificazione delle reti di Petri e proprietà delle classi (sole enunciate).
-> Specifiche GMEC e loro potere descrittivo. Sintesi dei posti monitor e prova della loro massima permissività. Monitor ammissibili e controllabili. Sintesi di monitor nel caso di transizioni non controllabili. Sintesi di monitor nel caso di transizioni non osservabili.
Prossime date di esame: vedi sito ingegneria
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Risultati prova scritta del 6/12/2012
Prova scritta del 18/9/12
Prova scritta del 11/7/12
Prova scritta del 13/6/12
Prova scritta dell' 8/2/12
Prova scritta dell' 11/1/12
Prova scritta del 9/2/11
Prova scritta del 12/1/11
Prova scritta del 13/9/10
Prova scritta del 13/7/10
Prova scritta del 4/2/10 insieme con le soluzioni
Prova scritta del 11/1/10 insieme con le soluzioni