Libri di Claudio Melchiorri

I controlli automatici sono strettamente correlati alla teoria dei sistemi, una branca dell'ingegneria e della matematica che si occupa dell'analisi e della progettazione dei sistemi dinamici. La teoria dei sistemi e il controllo automatico sono spesso utilizzati insieme per comprendere e gestire il comportamento dei sistemi dinamici nel tempo. Ecco alcuni concetti chiave che collegano i controlli automatici alla teoria dei sistemi: Sistema dinamico: un sistema dinamico è un insieme di componenti interagenti il cui comportamento cambia nel tempo. Questi sistemi possono essere fisici, biologici, economici o ingegneristici. La teoria dei sistemi fornisce gli strumenti concettuali per descrivere e analizzare il comportamento di tali sistemi. Modello matematico: per applicare la teoria dei sistemi a un sistema dinamico, è necessario sviluppare un modello matematico del sistema. Questo modello rappresenta le relazioni tra le variabili di input e output e descrive come il sistema risponde alle influenze esterne nel tempo. Feedback: il feedback è un concetto chiave nella teoria dei sistemi e nei controlli automatici. Il feedback si verifica quando una parte dell'output di un sistema è restituito come input. I sistemi di controllo automatico spesso utilizzano il feedback per regolare e controllare il comportamento del sistema. Controllabilità e osservabilità: la teoria dei sistemi esplora concetti come la controllabilità e l'osservabilità. Un sistema è controllabile se è possibile raggiungere qualsiasi stato desiderato mediante un'appropriata azione di controllo. L'osservabilità riguarda la capacità di determinare lo stato attuale del sistema in base alle misure degli output. Stabilità: la stabilità è un altro concetto cruciale. Un sistema è stabile se, in risposta a perturbazioni, ritorna ad uno stato di equilibrio o ad un comportamento desiderato nel tempo. I controlli automatici possono essere progettati per garantire la stabilità di un sistema. Controller: il controller è un componente chiave nei sistemi di controllo automatico. Il controller utilizza informazioni di feedback per regolare il sistema e garantire che raggiunga gli obiettivi desiderati. I controllori possono essere progettati utilizzando tecniche e algoritmi derivati dalla teoria dei sistemi. Analisi della risposta del sistema: La teoria dei sistemi fornisce metodi per analizzare la risposta di un sistema a stimoli esterni. Ciò è fondamentale per comprendere come un sistema si comporta e per progettare controlli automatici efficaci. In sintesi, la teoria dei sistemi fornisce il contesto teorico e gli strumenti matematici necessari per progettare e analizzare sistemi dinamici. I controlli automatici sono un'applicazione pratica di tali concetti, utilizzando feedback e algoritmi di controllo per regolare e ottimizzare il comportamento di un sistema nel tempo.

Il libro tratta del problema della pianificazione di traiettorie e/o leggi di moto per azionamenti elettrici. Dopo l'illustrazione di numerose tecniche per la loro definizione, sono presentate diverse considerazioni legate al loro utilizzo pratico con azionamenti elettrici per macchine automatiche. In particolare, si illustrano alcune analisi frequenziali dei profili di moto, si riportano considerazioni legate alla presenza di eventuali elasticità del carico meccanico da movimentare e le connessioni con il problema del controllo dell'attuatore. Per quest'ultimo aspetto, sono illustrati in dettaglio i più comuni accorgimenti che vengono usualmente adottati nei prodotti commerciali (azionamenti e schede di controllo assi). Dal punto di vista didattico, il contenuto del libro può  essere utilizzato come modulo in corsi di Robotica Industriale o Tecnologia dei Sistemi di Controllo nell'ambito dei Corsi di Laurea di Ingegneria. Si ritiene d'altra parte che il materiale trattato sia di interesse per tecnici progettisti ed utilizzatori di sistemi di azionamenti elettrici per macchine automatiche.

Il libro tratta dei sistemi di controllo digitale ossia dei sistemi di controllo in retroazione in cui è presente un calcolatore digitale. L'argomento, che è un nucleo disciplinare importante per l'automazione dei processi industriali ed il controllo di macchine, costituisce il naturale sviluppo dei contenuti usualmente impartiti in un corso di base di Controlli Automatici ed è tipicamente rivolto agli studenti del quarto o quinto anno dei Corsi di Laurea dell'area dell'Ingegneria dell'Informazione e di quella Industriale. Una buona parte del libro, con esclusione dei capitoli più specialistici sul controllo a minima varianza e sul controllo adattativo, può costituire anche un utile riferimento didattico per un modulo di Automatica nell'ambito di Diplomi universitari, in particolare di Ingegneria Informatica e di Ingegneria dell'Automazione. Il testo fornisce, oltre ai necessari sviluppi di tipo metodologico, un insieme di esempi di analisi e di progetto risolti in dettaglio negli aspetti numerici grazie all'impiego di strumenti software di progettazione assistita. Anche sotto questo profilo si ritiene che la pubblicazione possa essere di notevole interesse per tecnici - progettisti e utilizzatori - di sistemi di controllo nelle varie aree di applicazione.