Sistemi (2020/2021)



Codice insegnamento
4S02785
Crediti
6
Coordinatore
Bogdan Mihai Maris
Settore disciplinare
ING-INF/04 - AUTOMATICA
Lingua di erogazione
Italiano
L'insegnamento è organizzato come segue:
Attività Crediti Periodo Docenti Orario
Teoria 3 II semestre Diego Dall'Alba, Bogdan Mihai Maris

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Laboratorio 3 II semestre Bogdan Mihai Maris

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Obiettivi formativi

Il corso si propone di fornire le competenze per realizzare i modelli matematici dei sistemi lineari tempo invarianti e per analizzare le proprietà fondamentali di tali sistemi e dei loro segnali di ingresso e uscita, nei domini del tempo e delle frequenze. Al termine del corso lo studente dovrà dimostrare di avere conoscenze e capacità di comprensione del calcolo delle proprietà principali dei sistemi lineari tempo invarianti e dei loro segnali di uscita; avere capacità di applicare le conoscenze acquisite e capacità di comprensione per sviluppare i modelli matematici dei sistemi lineari tempo invarianti adatti ad una data applicazione; saper sviluppare le competenze necessarie per proseguire gli studi in modo autonomo nell’ambito dell'analisi dei sistemi e dei segnali.

Programma

1. Ripasso: numeri complessi, funzioni di variabile complessa, serie di potenze complesse, convergenza, formula di Eulero
2. Distribuzioni: impulso, gradino, rampa. Campionamento e riproducibilità. Funzioni esponenziali sinusoidali, traslazione nel tempo. Segnali a tempo discreto
3. Sistemi a tempo continuo. Sistemi LTI causali. Stabilità.
4. Equazione caratteristica di un sistema, modi elementari, convergenza, risposta libera
5. Convoluzione, risposta impulsiva, risposta forzata, stabilità BIBO, stabilità asintotica
6. Risposta in frequenza
7. La trasformata di Laplace unilatera. Regione di convergenza. Proprietà
8. Trasformate notevoli, risposta libera e risposta forzata nel piano complesso, funzione di trasferimento della risposta impulsiva, zeri e poli, stabilità.
9. L'antitrasformata di Laplace, poli, residui.
10. La serie di Fourier per segnali periodici. Frequenza, pulsazione, combinazione lineare di segnali periodici, equazione di sintesi, equazione di analisi. L'energia e la potenza di un segnale, lo spettro discreto.
11. La trasformata di Fourier. Condizioni di esistenza, punti di discontinuità.
12. Trasformate notevoli. Convoluzione e modulazione. Spettro continuo.
13. Trasformata del treno campionatore ideale, replicazione e campionamento, filtri di ricostruzione, frequenza di Nyquist, forumula di Shannon.
14. Diagrammi di Bode
15. Schemi a blocchi
16. Sistemi LTI a tempo discreto. Modello ARMA. Risposta impulsiva, risposta forzata.
16. Trasformata z. Proprietà
17. L'antitrasformata z. Risposta in frequenza. Trasformata di Fourier discreta

I libri di testo consigliati ( 'Segnali e Sistemi' di M.E. Valcher per la teoria e 'Regolazione Automatica' di Di Stefano et al. per le esercitazioni), possono essere integrati con il libro ti testo di libera consultazione presente al link:

https://ptolemy.berkeley.edu/books/leevaraiya/

Verrà fornita sul sito di e-learning una dispensa completa con gli argomenti di teoria e un eserciziario con esercizi svolti.
La parte pratica del corso si svolgerà in Matlab-Simulink. Tutto il materiale inerente la parte di laboratorio sarà inclusa nel materiale pubblicato sul sito moodle.

Ricevimento: dopo la lezione

Modalità d'esame

L'esame consiste in una prova scritta contenente esercizi. Lo studente che passa la prova scritta può verbalizzare oppure richiedere l'esame orale.

Testi di riferimento
Attività Autore Titolo Casa editrice Anno ISBN Note
Teoria Dalle lezioni Appunti dalle lezioni 2021
Teoria M.E. Valcher Segnali e Sistemi Ediitrice Progresso 2002