The course is taught in English.
Insegnamento per le Lauree Magistrali in Ingegneria Informatica e in Ingegneria Meccatronica, collocato al 1° periodo didattico del 1° anno. Il modulo fornisce competenze per il progetto e l'implementazione di sistemi di controllo digitale con particolare riferimento alle metodologie e alle architetture HW/SW. Sono previste attività di laboratorio software e di laboratorio sperimentale.

- Capacità di analizzare la dinamica di sistemi a tempo discreto, a dati campionati e digitali con l'ausilio di modelli nel dominio del tempo discreto k ovvero nel dominio della variabile complessa z e quindi nel dominio della frequenza.
- Conoscenza delle specifiche di progetto di un sistema di controllo digitale.
- Conoscenza dei principali approcci al controllo digitale e delle relative metodologie di progetto.
- Capacità di scegliere il tipo di controllo da adottare e di progettare il controllore corrispondente.
- Conoscenza dei dispositivi HW e degli strumenti SW utilizzabili in un sistema di controllo digitale.
- Capacità di definire l'architettura HW/SW più adatta al tipo di controllo digitale adottato.
- Conoscenza delle principali problematiche tecnologiche e numeriche inerenti l'adozione di un sistema di controllo a dati campionati.
- Capacità di valutare il soddisfacimento delle specifiche di controllo mediante analisi numeriche.
- Capacità di progettare e realizzare verifiche sperimentali su sistemi da laboratorio.

È ritenuta fondamentale la conoscenza dei concetti di base dell'Automatica, quali il concetto di sistema dinamico, la sua rappresentazione matematica, l'analisi delle proprietà di un sistema, la risposta nel tempo e in frequenza, il concetto di prestazione, il concetto di retroazione, le tecniche di controllo più semplici quali la retroazione statica dallo stato e dinamica dall'uscita, sia nel dominio del tempo che nel dominio della frequenza. È inoltre consigliabile la conoscenza dei concetti di base della teoria dei segnali e del campionamento. È inoltre richiesta esperienza nell'uso dell'ambiente operativo MATLAB/SIMULINK e del linguaggio di programmazione C.

- Analisi dei sistemi a tempo discreto, a dati campionati e digitali (1.5 cr).
- Dispositivi HW e strumenti SW per i controlli digitali (1 cr).
- Specifiche di controllo, strutture, architetture, progetto e realizzazione (1 cr).
- Analisi delle problematiche tecnologiche e numeriche (1 cr).
- Sintesi e realizzazione di controllori in tempo reale - controllo adattativo (1.5 cr).

Le esercitazioni riguardano sia esercizi relativi agli argomenti delle lezioni sia lo sviluppo di esempi applicativi. Alcune esercitazioni sono svolte in laboratorio informatico con l'utilizzo dell'ambiente operativo MATLAB (Control System Toolbox, Signal processing toolbox, Simulink). Sono previste inoltre esercitazioni di laboratorio sperimentale in cui saranno realizzati sia esperimenti di verifica delle nozioni fornite in aula che un controllo adattativo di un sistema reale stabile. È prevista la suddivisione in squadre.

Il principale materiale di riferimento è costituito dal volume delle diapositive adoperate in aula dal docente (disponibili sul portale della didattica). Uno o più capitoli dei testi che seguono possono essere adottati per approfondimenti:
- K.J. Åström, B. Wittenmark, 'Computer-controlled systems', Prentice-Hall.
- C. Greco, M. Rulla, L. Spagnolo, 'Laboratorio sperimentale di Automatica', McGraw-Hill.
- P. Katz, 'Digital control using microprocessors', Prentice Hall.
- K.J. Åström, B. Wittenmark, 'Adaptive control', Addison-Wesley.
- P.N. Paraskevopoulos, 'Digital control systems', Prentice Hall.
- K. M. Moudgalya, 'Digital control', Wiley.

Il docente metterà inoltre a disposizione sul portale della didattica:
- Schede relative alle esercitazioni in laboratorio informatico.
- Schede relative alle esercitazioni in laboratorio sperimentale.
- Schede e manuali dei dispositivi HW e degli strumenti SW utilizzati nei laboratori.

L'esame è costituito da:
- un progetto di un sistema di controllo e un test con domande a risposta multipla (2.5 ore; disponibile pc con Matlab/Simulink);
- un report relativa alle attività svolte in laboratorio sperimentale.
La valutazione finale è data dalla somma del voto della progetto/test e del voto della relazione.
Supporti alla didattica in uso alla docenza

Aula, laboratorio informatico e laboratorio sperimentale attrezzati con videoproiettore e impianto audio. Il docente utilizza il proprio tablet-pc sia come lavagna che come proiettore di diapositive.
Strumenti didattici e materiali di consumo

Si consiglia vivamente di seguire lezioni ed esercitazioni muniti della copia cartacea del materiale che il docente indicherà man mano (slide delle lezioni, schede delle esercitazioni, ecc.). Potrebbe rivelarsi utile il possesso personale di Matlab/Simulink e di un compilatore C.