Politecnico di Torino | |||||||||||||||||
Anno Accademico 2012/13 | |||||||||||||||||
01NNEOV, 01NNENG Modelli e sistemi a eventi discreti |
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Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica (Computer Engineering) - Torino Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Matematica - Torino |
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Presentazione
The course is taught in Italian. Insegnamento obbligatorio (in alternativa con altri corsi) per la Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica, collocato al I pd del I anno. Nella robotica e nell'automazione della fabbrica e dei servizi il processo non ha soltanto un comportamento continuo, studiato tradizionalmente nella teoria dei sistemi e dei controlli automatici, ma anche un'importante componente ad eventi discreti. Anche questo è un sistema dinamico sebbene le tecniche di studio ed i modelli si differenziano notevolmente dal precedente. Lo scopo del corso è presentare la teoria, costruire i modelli per la simulazione e per l'analisi delle prestazioni, e introdurre i problemi di controllo. |
Risultati di apprendimento attesi
- Conoscenza degli strumenti matematici per rappresentare il modello di sistemi dinamici ad eventi discreti;
- Valutare le prestazioni in fase di analisi e dimensionare il sistema in fase di progetto. - Simulare su calcolatore sistemi ad eventi discreti. - Tradurre le specifiche di un problema di automazione nella sua logica di controllo (macchine a stati) ed imparare a programmarle su calcolatore. Integrare nel sistema di automazione i suoi componenti principali: sensori, attuatori , unità di controllo e supervisione. |
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Conoscenza di base di calcolo delle probabilità, logica dei circuiti, analisi matematica.
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Programma
- Modellistica dei sistemi dinamici ad eventi discreti: stati, eventi.
- Richiami di teoria delle probabilità. - Sistemi dinamici ad eventi discreti, macchine a stati temporizzate, formalismi di specifica. - La simulazione dei sistemi dinamici ad eventi discreti. - Catene di Markov a tempo continuo e tempo discreto. - Teoria delle code e reti di code. - Esempi di problemi tratti dalla robotica mobile e dall'automazione di officina |
Organizzazione dell'insegnamento
Le esercitazioni ed i laboratori utilizzeranno Statetra e LegoStatetra: sono questi due specifici strumenti, realizzati appositamente per questo corso, basati su editor grafici di macchine a stati, per tradurre le specifiche di un problema di automazione, rispettivamente nel software di simulazione e di controllo.
Statetra permette di specificare attraverso macchine a stati, in un'impostazione ad oggetti, processi concorrenti e di realizzare simulazioni ad eventi discreti. LegoStatetra traduce le specifiche in codice da scaricare, in parte su calcolatore, ed in parte su robot Lego MindStorms, permettendo di realizzare un'interazione per monitoraggio e controllo fra calcolatore e robot o macchina operatrice. Le esercitazioni in aula avranno come obiettivo l'apprendimento all'uso di un linguaggio di specifica e simulazione applicato ad esempi di controllo di officina basati su reti di code. Il laboratorio ha come obiettivo di programmare e sperimentare sistemi elementari di automazione mediante calcolatore con applicazioni a robotica, logistica e controllo di officina. Gli elementi essenziali sono acquisire dati da sensori, rispondere ad eventi, controllare in tempo reale, simulare, e condurre il monitoraggio del processo. |
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
I testi, scelti tra quelli elencati, saranno comunicati a lezione dal docente titolare dell'insegnamento:
D.Carlucci, G.Menga, "Teoria dei sistemi ad eventi discreti", UTET F.Balduzzi, G.Calafiore, "Esercizi di Automazione I", UTET Materiale messo a disposizione attraverso il portale della didattica (appunti del professore, esercizi risolti, materiale per le esercitazioni in aula e laboratorio). |
Criteri, regole e procedure per l'esame
L'esame finale comprende uno scritto obbligatorio ed un orale facoltativo (ma necessario per ottenere voti superiori al 24). Al voto dello scritto è aggiunto un punteggio relativo alla frequenza e ai risultati ottenuti durante le esercitazioni di laboratorio.
Lo scritto comprende tre esercizi relativi agli argomenti principali del corso. L'orale ha una durata di 15'-20', e riguarda tutti gli argomenti trattati nelle lezioni e nei laboratori. E' possibile acquisire punti aggiuntivi con relazioni di approfondimento su argomenti specifici, o preparando appunti delle lezioni riutilizzabili negli anni successivi. |
Orario delle lezioni |
Statistiche superamento esami |
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