Libri di Riccardo Scattolini

Il volume presenta gli elementi di base della teoria dei sistemi e del controllo. Partendo dalle problematiche fondamentali del controllo automatico, in cui si motiva l’importanza dei modelli matematici, si introducono i principali concetti e risultati sui sistemi dinamici a tempo continuo e discreto. Successivamente si illustrano i metodi per il controllo dei sistemi monovariabili a tempo continuo e, dopo avere toccato alcuni aspetti del controllo multivariabile e di quello non lineare, viene affrontato il controllo digitale. La nuova edizione del manuale conserva le caratteristiche delle precedenti, ampliando alcuni degli argomenti già trattati. Il testo si propone come manuale di riferimento per i corsi universitari di base nell’ambito dell’automatica.

Questo libro presenta gli elementi di base della teoria dei sistemi e del controllo. La trattazione inizia con una discussione delle problematiche fondamentali del controllo automatico, tendente anche a motivare l'importanza dei modelli matematici. Quindi, si introducono i principali concetti e risultati sui sistemi dinamici a tempo continuo e discreto, con particolare, ma non esclusivo, riguardo a quelli lineari e invarianti nel tempo, per i quali si utilizzano sia rappresentazioni nel dominio del tempo sia rappresentazioni nel dominio della frequenza. Successivamente, si illustrano i metodi per il controllo dei sistemi monovariabili a tempo continuo e, dopo avere toccato alcuni aspetti del controllo multivariabile e di quello non lineare, il volume si chiude considerando il controllo digitale. Il testo presenta le basi della disciplina in maniera semplice, ma aperta verso lo studio successivo di teorie e tecniche più avanzate. Esso si caratterizza per l'integrazione di argomenti metodologici e tecnici, e per lo sforzo di contenere gli sviluppi matematici, anche al costo di rinunciare talvolta al rigore formale per mettere in risalto le valenze applicative dei concetti e degli algoritmi forniti dalla teoria, anche mediante un gran numero di esemplificazioni. Contiene anche più di 300 esercizi e problemi.

Questo libro presenta gli elementi di base della teoria dei sistemi e del controllo. La terza edizione si caratterizza, oltre che per una ulteriore revisione del testo, per l'introduzione di un nuovo capitolo dedicato interamente all'illustrazione dettagliata di due casi applicativi non banali. Un'altra novità di rilievo è costituita dall'incremento del numero di esercizi e problemi posti al termine dei singoli capitoli. I primi sono tesi principalmente alla verifica della comprensione degli argomenti trattati e della capacità acquisita di applicare i metodi presentati; i secondi tipicamente intendono stimolare il lettore alla riflessione sulla materia e proporgli qualche estensione di quanto esposto. Il libro si conclude con un sezione di riferimenti bibliografici aggiornati, nella quale suggeriamo alcune letture utili per l'approfondimento degli argomenti presentati e per un'introduzione a tematiche più avanzate. Nel testo non si fa riferimento esplicito agli strumenti per lo studio dei sistemi dinamici e di controllo con l'ausilio di prodotti software per la simulazione e, più in generale, per il computer aided design. Tuttavia abbiamo ritenuto opportuno rendere disponibili i programmi Matlab e gli schemi Simulink che realizzano algoritmi presentati nel testo.

In questo testo si presentano alcuni argomenti di teoria dei sistemi e di controlli automatici che rivestono una notevole importanza sia per la loro intrinseca valenza culturale, sia per la loro importanza applicativa. Nel primo capitolo si richiamano alcuni risultati relativi alla stabilità dei sistemi dinamici lineari e si introduce la teoria della stabilità di Lyapunov, evidenziando anche la possibilità di un suo utilizzo per la sintesi dei sistemi di controllo. Nel secondo e nel terzo capitolo si estendono al caso dei sistemi multivariabili alcuni risultati ben noti per sistemi con singolo ingresso e singola uscita. La rimanente parte del testo è dedicata alla presentazione di tecniche di sintesi nel dominio del tempo. Si introduce dapprima il metodo ad assegnamento degli autovalori, utilizzato per la sintesi del regolatore e per il progetto di osservatori dello stato. Successivamente si presentano il controllo ottimo, con particolare riferimento al controllo Lineare Quadratico, il filtraggio alla Kalman e il controllo LQG. Infine si descrivono le principali tecniche di controllo predittivo nelle diverse formulazioni più comunemente utilizzate e le proprietà di stabilità ad esse associate. Nelle Appendici si utilizzano alcuni dei metodi proposti per il controllo del modello di un reattore chimico e si riportano alcune nozioni matematiche utili per la comprensione del testo.