Dipartimento di Ingegneria Elettrica ed Elettronica
Università di Cagliari, Italy


Insegnamento: Sistemi Ibridi
Crediti: Corso per studenti di dottorato e laurea magistrale, 2º semestre, 20 ore
Docente: Alessandro Giua - email: giua@diee.unica.it
Ufficio: DIEE pad B, 3º piano.   Tel: 070-675-5751
Pagina web: http://www.diee.unica.it/giua/SI (Italiano)
http://www.diee.unica.it/giua/SI/index_en.html (English)

NEWS:

  • La prima lezione del corso 2018 si terrà mercoledì 16 aprile, ore 17-19, Aula Mocci Pad.A.
  • Gli studenti interessati devono iscriversi entro il 16 aprile, inviando una email al docente.
  • Il corso si terrà in lingua inglese.

Orario 2018:
Thursday 26 Apr h 15-17, Room M
Friday 27 Aprh 16-18, Room R
Wednesday 2 Mayh 16-18, Room B
Thursday 3 Mayh 15-17, Room M
Wednesday 9 Mayh 16-18, Room B
Thursday 10 Mayh 15-17, Room M
Friday 11 Mayh 16-18, Room R
Wednesday 14 Mayh 11-13, Room B
Monday 16 Mayh 16-18, Room B


Obiettivi

Il corso si propone di studiare i sistemi ibridi, ossia quei sistemi in cui una dinamica ad eventi (rappresentabile ad esempio con un automa a stati finiti) interagisce strettamente con una dinamica a tempo continuo (rappresentabile ad esempio con una equazione differenziale). Sistemi di questo tipo si ritrovano in svariati campi applicativi: automotive (trasmissione automatica, regolatore di velocità, sospensioni semi-attive), sistemi meccanici (marce, modelli di attriti, sistemi a commutazione di guadagno), processi chimici (reattori batch), sistemi elettrici (convertitori statici, sistemi con interruttori o non linearità), telecomunicazione (controllo di buffer, reti wireless), automazione (controllo tramite PLC, controllo supervisivo, processi produttivi), trasporti (modellazione e controllo di traffico urbano e reti ferroviarie), sistemi embedded.

Per la loro potenza espressiva (essi sono in grado di modellare sistemi fisici in cui coesistono livelli di astrazione diversi) e l'interesse delle problematiche di tipo teorico, i sistemi ibridi sono stati oggetto di grande attenzione negli ultimi anni da parte sia della comunità accademica sia dell'industria.

I modelli di riferimento presi in esame nel corso saranno gli automi ibridi, gli automi temporizzati e i sistemi a commutazione controllata. Gli studenti apprenderanno a: (a) modellare sistemi complessi, tratti da vari campi applicativi, per mezzo degli automi ibridi e studiarne il comportamento per simulazione usando strumenti software; (b) determinare l'insieme di raggiungibilità degli automi temporizzati e di altri modelli che ad essi possono venir ricondotti; (c) analizzare la stabilità dei sistemi a commutazione controllata e progettare leggi di controllo stabilizzanti per tale classe di sistemi.


Programma

  • Classificazione dei sistemi: sistemi ad avanzamento temporale, ad eventi discreti e ibridi. (2 ore)
  • Esempi di sistemi ibridi. (2 ore)
  • Automi ibridi: deterministici e nondeterministici; autonomi e controllati. (2 ore)
  • Evoluzione dinamica degli automi ibridi: esistenza ed unicità della soluzione; zenonicità, regolarizzazione spaziale e tempo di soggiorno minimo; simulazione con SIMULINK e MODELICA.(4 h)
  • Sistemi di transizione di stato: raggiungibilità, classi di equivalenza e bisimulazione. Automi temporizzati: grafo delle regioni e determinazione dell'insieme di raggiungibilità. Classi di automi ibridi: automi multirate; automi rettangolari; automi inizializzati e decidibilità delle proprietà di interesse per riduzione ad automi temporizzati. (6 ore)
  • Sistemi lineari a commutazione e analisi della stabilità: funzione di Lyapunov comune; funzioni di Lyapunov multiple; stabilità quadratica; stabilità per commutazione lenta. (4 ore)

Materiale didattico


Valutazione Esercitazioni consegnate oppure un progetto finale.