Nel corso vengono approfondite le problematiche legate al controllo di processi industriali, con particolare attenzione ai sistemi multivariabile e non-lineari. Verranno inoltre studiati gli schemi di controllo di apparecchiature e processi industriali, nonché la documentazione utilizzata per descriverli (PFD e P&ID).

Obiettivo del corso è far sì che l'allievo acquisisca le seguenti conoscenze:
- problematiche di controllo di un processo;
- schemi di controllo delle più comuni apparecchiature dell'industria di processo;
- formalismo e delle normative da impiegarsi per redigere PFD e P&ID.
- metodologie e tecniche di progetto di sistemi di controllo multivariabile decentralizzato e di tipo MPC (Model Predictive Control);
- caratteristiche dei sistemi non-lineari e delle problematiche di controllo che ne derivano.
Le abilità che lo studente deve acquisire sono pertanto le seguenti:
- determinare i parametri di un processo lineare mediante procedure di identificazione in-linea;
- progettare un controllore multivariable decentralizzato;
- definire lo schema di controllo di una apparecchiatura o di un processo.;
- studiare la dinamica di sistemi non lineari e proporre semplici schemi di controllo;.
Ai fini dell'autonomia di giudizio e della comunicazione tecnica, al termine del corso lo studente sarà in grado di:
- proporre uno schema di controllo per un processo;
- redigere PFD e P&ID per descrivere il sistema di controllo di una apparecchiatura o di un processo.

Lo studente deve essere a conoscenza dei seguenti argomenti:
- trasformata di Laplace;
- dinamica di sistemi lineari e funzione di trasferimento;
- analisi di stabilità di un sistema lineare (luogo delle radici, diagrammi di Bode e Nyquist);
- progetto di un controllore PID;
- metodi di risoluzione di equazioni non lineari e di equazioni differenziali.

- Identificazione di processi lineari mediante l'analisi della risposta a variazioni dell'ingresso a gradino e ad impulso (0.4 crediti).
- Sistemi multivariabile lineari: studio della dinamica e di controllori decentralizzati (1.5 crediti).
- PFD e P&ID: convenzioni delle rappresentazioni, normative, esempi (0.2 crediti).
- Controllo di apparecchiature dell'industria di processo (scambiatori di calore, condensatori, colonne di assorbimento, colonne di distillazione, reattori, essiccatori, cristallizzatori). Problemi di controllo nell'industria alimentare. Avvio e fermata di apparecchiature e processi: problematiche di controllo (2.0 crediti)
- Tipologie di controllori industriali (a relé, PID. PLC, SCADA, DCS) (0.2 crediti)
- Model Predictive Control: formulazione del problema, modelli del processo a tempo discreto, modulo di ottimizzazione stazionaria e di ottimizzazione dinamica (0.4 crediti)
- Sistemi non lineari: studio della dinamica. della stabilità. Sistemi di controllo per processi non lineari (0.3 crediti).

Le lezioni in aula sono affiancate da esercitazioni in cui lo studente è chiamato a risolvere alcuni esercizi proposti dal docente con l'obiettivo di applicare i concetti presentati a lezione. In questa fase viene fornita assistenza continua da parte del docente. Nella parte finale del corso è previsto che gli studenti si organizzino in gruppi per definire il sistema di controllo di un impianto proposto dal docente: il risultato verrà consegnato al docente sotto forma di PFD e P&ID.

Poiché questo insegnamento è una sintesi di molti aspetti del controllo di processo, è stato sviluppato materiale didattico apposito che non coincide con testi disponibili sul mercato. A questi si fa comunque esplicito riferimento nel materiale fornito, dove vengono consigliati testi per approfondimenti. Dispense con i contenuti delle lezioni ed i testi degli esercizi proposti vengono messi a disposizione agli studenti iscritti all'insegnamento mediante il Portale della Didattica all'inizio delle lezioni.

La verifica dell'apprendimento avverrà mediante i seguenti strumenti:
- un esame scritto, che ha l'obiettivo di verificare l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese. A tal fine lo studente dovrà mostrare di essere in grado di risolvere problemi di identificazione di processo, di studiare sistemi non lineari e di progettare sistemi di controllo multivariabile decentralizzati.
- una esercitazione di gruppo relativa allo sviluppo di un sistema di controllo multivariabile decentralizzato per un processo industriale consentirà di valutare la conoscenza degli schemi di controllo delle apparecchiature dell'industria di processo, delle problematiche di controllo di un processo e del formalismo e delle normative da impiegarsi per redigere PFD e P&ID, nonché l'autonomia di giudizio (necessaria per la scelta dello schema di controllo), nonché della comunicazione tecnica, attraverso l'elaborato finale.
- un esame orale, che consisterà nella discussione delle scelte adottate dagli allievi nella formulazione del sistema di controllo dell'impianto loro assegnato (esercitazione di gruppo), nonché di tutti gli argomenti del corso.