Libri di Massimiliano Veronesi

Questo volume presenta i fondamenti teorici dell’algoritmo PID (Proporzionale-Integrale-Derivativo) e le sue principali applicazioni pratiche, riferendosi principalmente al controllo dei processi continui. Vengono analizzate nel dettaglio le diverse varianti dell’algoritmo e le differenti tecniche di taratura dei parametri con l’ausilio di numerose simulazioni al calcolatore. Infine, vengono presentate le più tipiche applicazioni nelle quali esso figura spesso come componente di un’architettura di controllo più complessa (controllo di rapporto, controllo in cascata, controllo adattativo, disaccoppiamento, compensazione dei ritardi). Al testo è abbinato un eseguibile software per la simulazione di semplici anelli di regolazione PID con diverse tarature, denominato PIDTutor e liberamente scaricabile dall’area Biblioteca Multimediale del sito www.francoangeli.it.

Nell'ambito dell'automazione dei processi produttivi fondamentale importanza rivestono le tecniche di regolazione di grandezze fisiche. Benché la teoria del controllo abbia proposto svariati approcci per affrontare i sistemi dinamici lineari e non, l'algoritmo PID (Proporzionale-Integrale-Derivativo) continua a essere quello largamente più applicato in ambito industriale. Nonostante la sua enorme diffusione, tuttavia, esso risulta tuttora conosciuto e sfruttato solo parzialmente. Questo volume, allo scopo di fornire ai tecnici del settore gli elementi per tale approfondimento, presenta i fondamenti teorici dell'algoritmo PID e le sue principali applicazioni pratiche, riferendosi principalmente al controllo dei processi continui. Vengono analizzate nel dettaglio le diverse varianti dell'algoritmo e le differenti tecniche di taratura dei parametri con l'ausilio di numerose simulazioni al calcolatore. Infine vengono presentate le più tipiche applicazioni nelle quali esso figura spesso come componente di una architettura di controllo più complessa (controllo di rapporto, controllo in cascata, controllo adattativo, disaccoppiamento, compensazione dei ritardi). Speciale attenzione viene concessa alle tecniche di autosintonia e di monitoraggio delle prestazioni. Al testo è abbinato un eseguibile software per la simulazione di semplici anelli di regolazione PID con diverse tarature, denominato PIDTutor e liberamente scaricabile dal sito www.francoangeli.it.

Nell'ambito dell'automazione dei processi produttivi fondamentale importanza rivestono le tecniche di regolazione di grandezze fisiche quali pressioni, portate, temperature, livelli. L'algoritmo PID (Proporzionale-Integrale-Derivativo) continua ad essere, grazie ad un rapporto costi/benefici difficilmente raggiungibile con altre tecniche, quello largamente più applicato in ambito industriale. Questo volume, allo scopo di fornire gli elementi per tale approfondimento, presenta i fondamenti teorici dell'algoritmo PID e le sue principali applicazioni pratiche, riferendosi principalmente al controllo dei processi continui.

Questo libro rappresenta una trattazione introduttiva ma completa della logica fuzzy e delle sue applicazioni che, a partire dagli anni 1990 del secolo scorso, si sono diffuse dai sistemi controllo e di supporto alle decisioni fino agli elettrodomestici di uso comune. Destinato prevalentemente ad un pubblico digiuno della materia, si tratta di un testo che può fungere anche da utile supporto didattico per studenti dei corsi di informatica o automazione. Vengono spiegati, non senza il necessario rigore, i fondamenti della logica e degli algoritmi fuzzy e vengono descritti alcuni esempi di applicazioni di successo, ponendo particolare attenzione alla gestione ed al controllo dei processi industriali, ove i sistemi fuzzy hanno trovato la maggiore fortuna. Infine, vengono illustrate le sinergie tra l’approccio fuzzy ed altri due importanti tecniche di “soft computing” come le reti neurali e gli algoritmi genetici.

Nella rappresentazione che la scienza, attraverso il linguaggio della matematica, ha costruito della realtà che ci circonda, ricorrono alcuni numeri ed alcune costanti che impariamo sin dalle scuole medie ma sulla natura dei quali spesso si smette piuttosto presto di interrogarsi. Alcuni di questi numeri, come ad esempio l’accelerazione di gravità o lo zero termico assoluto, sono accompagnati da una unità di misura, legata al loro significato fisico. Altri invece, come ad esempio p-greco (π) sono numeri cosiddetti “puri” ed il loro significato va cercato altrove, nell’ambito della geometria e della matematica. È questo anche il caso del numero rappresentato con la lettera “e”, legato indissolubilmente alla nozione di logaritmo e alle dinamiche di tipo esponenziale. Questo breve saggio si propone di illustrare le origini, matematiche ma anche storiche, del numero e, consentendo di comprendere perché esso ricorre in così tante circostanze, apparentemente molto eterogenee, nella realtà che ci circonda.

Il controllo di base risulta essere ancora un ingranaggio fondamentale dal buon funzionamento del quale dipende l’efficacia di ogni sistema di automazione. Nonostante le moderne tecnologie digitali mettano a disposizione considerevoli risorse di calcolo la regolazione di numerose grandezze fisiche (quali temperature, portate, pressioni, velocità, concentrazioni, etc.) viene svolta da semplici algoritmi che, come un esercito di disciplinate ed operose formiche, fanno sì che le variabili da controllare seguano gli andamenti e mantengano i valori desiderati. Si tratta degli algoritmi di tipo Proporzionale-Integrale-Derivativo, noti come PID, che, grazie a un invidiabile rapporto costi/benefici e alla semplicità con cui possono essere realizzati con diverse tecnologie, sono stati applicati con successo fin dai tempi della rivoluzione industriale.