Il corso si propone di fornire gli strumenti metodologici e informatici necessari per impostare il progetto di regolatori per processi complessi, anche in presenza di incertezza.
Il controllore viene ottimizzato rispetto agli obiettivi e ai vincoli di progetto (controllo ottimo). Le tecniche di filtraggio di Kalman consentono di affrontare la problematica dell'osservazione dello stato in presenza di disturbi, sempre presenti nelle applicazioni reali. Lo studente acquisisce gli strumenti per la verifica della robustezza e affidabillità del controllore progettato.
Vengono inoltre introdotte tecniche di "data mining" (analisi dei componenti principali, factor analysis...) volte alla ricerca di un compromesso tra il contenuto informativo dei numerosi dati e la semplificazione dell'informazione essenziale alla analisi del problema.
Programma del corso (6 CFU)
• Il problema del controllo
Confronto tra impostazione "classica" e impostazione "moderna" del controllo.
Richiami alla sintesi di un regolatore
• Controllo ottimo
Formulazione di un problema di controllo ottimo per sistemi non lineari. Assegnazione dei vincoli.
Problemi lineari-quadratici LQ. Controllo in tempo minimo.
Programmazione dinamica.
• Stima dello stato in condizioni di incertezza
Controllo in ambiente stocastico: filtro di Kalman.
• Data mining
Tecniche di analisi, classificazione e organizzazione di grandi quantità di dati. Estrazione di informazioni significative per la modellizzazione di sistemi multi variabili. Modelli statistici, reti neurali, principal component analysis, factor analysis, cluster analysis. Esempi di applicazioni.
• Esercitazioni
Tutti gli argomenti trattati nel corso verranno corredati dall'illustrazione di esempi e applicazioni. Verranno inoltre svolte esercitazioni a calcolatore, in ambiente MATLAB e SIMULINK, con il supporto di alcuni Application Toolbox orientati alla simulazione di sistemi dinamici e alle applicazioni di controlli.
Dispense dal sito web del corso http://automatica.ing.unibs.it/mco/
D.G Luenberger, Introduction to Dynamic Systems. Theory, Models. and Applications, John Wiley & Sons, ISBN 0-471-02594-1
L'esame consiste in esercizi svolti a calcolatore integrati da risposte a domande sugli argomenti teorici del corso.
6 CFU (6 credits)