L'insegnamento mira a fornire le conoscenze di base relativi al controllo ed alla regolazione delle macchine e dei sistemi energetici.

Nozioni di termofluidodinamica.

Definizione di sistema, definizione di modello e rappresentazione mediante schema a blocchi. Sistemi di regolazione in anello aperto ed in anello chiuso. Sistemi lineari e non-lineari. Linearizzazione di un sistema non-lineare e applicazione della metodologia ad una valvola a saracinesca. Sistema del I ordine (termometro a bulbo di mercurio): risposta nel dominio del tempo. Trasformate di Laplace, funzione di trasferimento e algebra dei blocchi (esempi applicativi: serbatoio chiuso, serbatoio aperto e scambio termico convettivo). Risposta in frequenza e rappresentazione su diagramma di Bode.
Sistemi del II ordine (esempio applicativo: fenomeni dinamici inerziali nel collettore di aspirazione di un sistema automobilistico). Sistemi di ordine superiore. Sistemi ritardatori ed anticipatori. Stabilità dei sistemi lineari: criterio di Routh, criterio di Nyquist. Architettura dei sistemi di regolazione: sistemi di regolazione di tipo zero, sistemi di regolazione di tipo 1. Comportamento statico e dinamico del sistema e rigidezza ad un disturbo esterno. Leggi di regolazione: controllore proporzionale, controllore proporzionale-derivativo, controllore proporzionale-integrativo, controllore PID.
Applicazione del controllo ad un impianto di turbina a vapore per la produzione di energia elettrica. Modello matematico del sensore tachimetrico e modello del sistema turbina-utilizzatore. Analisi della stabilità di un sistema di regolazione isodromico. Applicazione di un sensore accelerometrico ed effetti sulla stabilità del sistema.
Controllo del titolo in un motore ad accensione comandata. Modello del sistema di iniezione: funzione di trasferimento ad anello aperto, analisi della risposta dinamica e stabilità del controllo. Comportamento a ciclo limite del sistema di controllo del titolo: scelta del guadagno del controllore proporzionale e del controllore proporzionale-derivativo.