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Anno Accademico 2009/10
02BPZDS
Meccatronica
Corso di L. Specialistica in Ingegneria Meccanica - Vercelli
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Sorli Massimo ORARIO RICEVIMENTO PO ING-IND/13 36 0 20 0 17
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/13 5 B - Caratterizzanti Ingegneria meccanica
Obiettivi dell'insegnamento
Il corso affronta le problematiche riguardanti i dispositivi misti meccanici - elettronici presenti nell'automazione industriale e presenta alcune applicazioni caratteristiche al riguardo. Vengono analizzati i componenti di tipici servosistemi meccanici, in particolare i componenti di sensorizzazione, descrivendo le tipologie costruttive e funzionali degli strumenti atti al rilievo delle grandezze fisiche e meccaniche, i componenti di interfaccia e di regolazione della potenza, considerando tipiche attuazioni elettriche, pneumatiche ed idrauliche, i componenti di attuazione ed i dispositivi di controllo.
Competenze attese
Interpretazione delle specifiche di un servosistema, valutazione delle prestazioni statiche e dinamiche di un sistema di attuazione controllato, valutazione dei principi di traduzione e delle prestazioni statiche e dinamiche dinamiche di una catena di misura di grandezza meccanica.
Prerequisiti
Regolazione dei sistemi meccanici
Programma
Richiami di regolazione dei sistemi meccanici, con riferimento a sistemi di tipo zero e di tipo uno, con funzione di trasferimento di primo e secondo ordine. Considerazioni di progetto del sistema di regolazione sul diagramma di Bode.
Componenti costituenti un sistema meccatronico: sensorizzazione, interfacciamento, attuazione, controllo. Specifiche di progetto e caratteristiche funzionali. Cenni su differenti tipologie di attuazione: elettrica, oleoidraulica e pneumatica, ed esempi di sistemi ad attuazione controllata.
Caratteristiche statiche e dinamiche della strumentazione presente in un servosistema. Caratteristiche statiche: sensibilitą, accuratezza. linearitą, risoluzione, isteresi. Identificazione del sistema nel dominio del tempo e in frequenza. Costante di tempo, tempi di risposta, larghezza di banda.
Trasduttori meccanici, pneumatici, elettrici, ottici, sonici. Trasduttori resistivi, capacitivi, induttivi, laser, effetto Hall, piezoelettrici. Trasduttori digitali: encoder e riga ottica. Tipologie costruttive di sensori per il rilievo delle grandezze meccaniche: prossimitą, spostamento, velocitą, forza, coppia, pressione. Caratteristiche funzionali. Prestazioni e confronti. Effetto dei disturbi e metodi per eliminarne gli effetti.
Dispositivi di regolazione: applicazioni delle tecniche di controllo analogico e digitale nei sistemi meccatronici. Problematiche di acquisizione di segnali analogici, di conversione A/D e D/A e di comunicazione digitale.
Note introduttive sui dispositivi di interfaccia e di attuazione elettrici, idraulici e pneumatici. Esempi di applicazione e confronti
Laboratori e/o esercitazioni
E' previsto lo sviluppo di esercitazioni pratiche di laboratorio su differenti banchi di prova di servosistemi e di esercitazioni presso i laboratori informatici. Gli studenti sono suddivisi in squadre, che si alternano nello svolgimento delle esercitazioni sperimentali e numeriche. All'esame finale viene presentata da ogni coppia di studenti una relazione sulle attivitą svolte nelle esercitazioni, in cui sono riportati gli obiettivi, le metodologie, le principali caratteristiche dei componenti usati, i risultati sperimentali acquisiti, i modelli MATLAB-Simulink, i confronti fra i risultati numerici e quelli sperimentali.
Bibliografia
Testi di riferimento:
Sorli M., Quaglia G.:"Meccatronica vol.1 ", Politeko, Torino, 2003.
Sorli M., Quaglia G.:"Applicazioni di Meccatronica", CLUT Editrice Torino, aprile 1996.
Jacazio G., Piombo B.:"Meccanica Applicata alle Macchine - vol.III Regolazione e servomeccanismi", Levrotto & Bella, Torino, 1994.
Documentazione fornita dal docente.

Testi utili per l'approfondimento:
E.O.Doebelin "Measurement systems - Application and design" McGraw Hill
Shetty D., Kolk R.A., "Mechatronics System Design", PWS Publishing Company, Boston, 1997
Controlli dell'apprendimento / Modalitą d'esame
L'esame viene svolto in forma orale sui contenuti del programma delle lezioni e delle esercitazioni. Viene dato un peso significativo ai contenuti della relazione sulle esercitazioni condotte e alla discussione degli stessi.
Note

Modalitą di contatto con il docente
- recapito: Dip. di Meccanica tel. 011/5646948 - email: massimo.sorli@polito.it
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2009/10
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