L’efficienza energetica costituisce un elemento sempre più determinante nelle politiche industriali che devono confrontarsi con mercati altamente competitivi e che, quindi, richiedono l’ottimizzazione di ogni specifica voce di spesa.
Presentazione dei vantaggi degli impianti di cogenerazione che permettono di ottenere risultati di efficienza energetica di assoluto rilievo, di poter gestire la produzione di energia elettrica e termica in modo continuativo, affidabile e sicuro. In molti casi la cogenerazione rappresenta un vero e proprio volano per la crescita, un’opportunità per diversi settori dell’industria manifatturiera nello scenario competitivo della globalizzazione.
La cogenerazione è la scelta più indicata per ottenere in tempi ragionevoli i vantaggi nella riduzione della bolletta energetica, contenendo le emissioni di CO2.
Presentazione dei cambiamenti alla base delle scelte aziendali, manutenzione e servizio.
Analisi dei cambiamenti del Mercato:
• Da Mercato Locale a Mercato Globale
• Entrano in gioco nuovi Competitor
• Mercati «tradizionali» in contrazione
Il cambiamento alla base delle scelte,efficienza operativa del cliente come base di sviluppo.
Presentazione del Control Quality System integrato ai sistemi di controllo dei Partner specializzati, questo permette di avere processi di produzione senza interruzione, avere la certezza di un controllo di qualità con standard elevatissimi.
La manutenzione come punto di differenziazione, presentazione servizio Teleassistenza.
L'argomento principale della tesi è la descrizione delle tecniche implementative teoriche e pratiche del Kernel Linux su una board custom. Il sistema Embedded analizzato è basato microcontrollore AT91SAM9260 con architettura ARM9. L'obbiettivo è quello di creare un sistema basato su Linux per applicazioni di tele controllo remoto. Viene descritta dettagliatamente l' inizializzazione a basso livello del dispositivo ed in particolare alcuni aspetti del porting della board su Linux. Viene mostrato un esempio di implementazione di device driver con installazione IRQ per un sistema basato su s3c6410 Samsung. Infine vengono fatte varie analisi sull'organizzazione della memoria del dispositivo ed in particolare sulle possibili scelte dei Filesystem per supporti NAND Flash.
La tecnica di progettazione in spazio di stato risulta più laboriosa dal punto di vista teorico essa è senz’altro più robusta rispetto alla tecnica di compensazione con rete anticipatrice. Per quest’ultima infatti si può notare come il diagramma di Nyquist passi molto vicino al punto critico -1 + j 0, indice questo di una scarsa robustezza. Questo significa che la seconda tecnica prevede la precisa conoscenza della funzione di trasferimento da controllare e se questa fosse nota con un margine di incertezza, il controllore potrebbe non rispettare più le specifiche.
Nel primo capitolo verranno effettuati dei richiami sui motori a magnete permanente (brushless) e sulla struttura di un azionamento per il controllo di questo tipo di motore. Come prima cosa saranno presentate le equazioni caratteristiche del motore a rotore anisotropo e da esse sarà ricavato lo schema generale di un azionamento. In seguito, analizzando lo schema dell'azionamento, si parlerà del controllo di corrente e della modulazione vettoriale per controllare l'inverter di tensione che regola il motore. Nel secondo capitolo sarà presentata la scheda dSPACE modello DS1104 fornendo una breve panoramica sull'architettur e sul funzionamento della stessa. Per poter utilizzare la scheda saranno fatti dei richiami sul software ControlDesk che permette la gestione del sistema di controllo. Nel terzo capitolo verrà introdotto il concetto di progettazione Real-Time.
Lo scopo di questa trattazione è quello di introdurre il metodo della retroazione dallo stato al fine di applicarlo al controllo di un sistema fisico non lineare (pendolo inverso). Dopo una prima parte in cui vengono illustrate le nozioni teoriche necessarie alla realizzazione del controllore si è considerato il sistema fisico del pendolo inverso, per il quale sono state individuate le equazioni delle variabili e, attraverso una linearizzazione, le matrici di stato. Si è applicata quindi la retroazione dallo stato al sistema in esame supponendo prima di utilizzare un controllore a tempo continuo e, successivamente, di adoperarne uno a tempo discreto che rispecchiasse il funzionamento dei moderni sistemi di controllo computerizzati.
In questa tesina si considera un problema classico della letteratura: il controllo di un sistema di sospensioni attive automobilistiche. Si analizza il comportamento del sistema in assenza di controllore e, in seguito, vengono proposte diverse soluzioni per soddisfare alcune specifiche assegnate. I metodi proposti risultano essere tre: controllore PID, sintesi con luogo delle radici, sintesi in frequenza. Sono presenti inoltre sezioni dedicate agli strumenti di calcolo utilizzati: Matlab/Simulink.
Il presente lavoro di tesi presenta e descrive tre aspetti del sistema di monitoraggio ambientale operativo presso i dipartimenti DEI e DIE dell’Università di Padova: l’architettura generale del sistema, il progetto di estensione del monitoraggio al consumo di gas, e l’implementazione del servizio meteorologico Meteo DEI. L’architettura Pin-Energy è stata installata e collaudata nel corso del precedente anno accademico, ed è tuttora in fase di studio ed evoluzione. Tra i possibili sviluppi futuri è previsto, a breve, il rilascio di una nuova versione del software Pincushion, che offrirà maggiori efficenza e flessibilità, e l’estensione delle funzionalità del sistema al controllo web-based: in quest’ottica, Pincushion piloterebbe i moduli iPin-Energy in modo da farli reagire all’acquisizione di determinati eventi impostando adeguatamente le linee di uscita.
Con la grande diffusione negli ultimi tempi degli Smartphone alcune grandi aziende hanno sentito la necessità di creare sistemi operativi adatti a questi dispositivi embedded.Tra i più noti sistemi operativi abbiamo Android, iOS, Maemo e Windowsphone. In questo elaborato si presenterà inizialmente il sistema Android, sviluppato sotto il controllo di Google, che ha la caratteristica di avere un kernel derivato da Linux e di ereditare da esso la licenza Open Source. Questa sua peculiarità ha fatto si che diversi team di sviluppatori modificassero il codice sorgente di Android per dare vita a nuove distribuzioni non ufficiali. Queste rielaborazioni del sistema operativo hanno caratteristiche e scopi diversi: vengono qui presentati i progetti principali
Questo elaborato rappresenta la relazione del lavoro da me svolto e descrive le fasi di analisi e progettazione del sistema di controllo del beccheggio di un aereo. La prima parte del lavoro consiste nella inquadratura preliminare del problema, lo studio del sistema e l'individuazione del modello matematico. In tale fase si introducono anche i vincoli in termini di prestazioni che il sistema dovrà rispettare. La seconda parte si occupa della progettazione vera e propria del controllore. Esso è stato sviluppato facendo ricorso a tre metodologie: la sintesi tramite controllori PID, la sintesi tramite lo studio del luogo delle radici e la sintesi tramite reti correttrici nel dominio della frequenza. Tutto il lavoro svolto è stato fatto facendo uso delle tecniche e della teoria nell'ambito della disciplina dei controlli automatici.
Lo scopo di questa tesi sarà progettare una sistema di controllo che mantenga costante l’altitudine richiesta anche in presenza di componenti di disturbo esterni. La filosofia di progetto non sarà quella di soddisfare delle specifiche pre-assegnate, ma si cercherà di ottenere un sistema di controllo \ottimo", per rendere il comportamento del sistema il piu performante possibile in termini di tempo di salita,tempo di assestamento e rapporto di smorzamento. Nella prima parte daremo una descrizione sommaria del mondo della mongolfiera: la storia che ha portato alla sua nascita, la composizione, i principi fisici che permettono il galleggiamento nell'aere, il modello matematico che ne descrive il comportamento e uno sguardo alle applicazioni.
Analisi di un sistema meccanico a bilanciere, di cui si vuole controllare la posizione angolare mediante un motore elettrico in corrente continua. Vengono utilizzate e messe a confronto tre tecniche per la progettazione del controllore, mirata al rispetto delle specifiche assegnate. Le tecniche utilizzate sono: la compensazione mediante rete correttrice (in particolare una rete anticipatrice), la retroazione con stima dello stato e la tecnica del controllo integrale. Le prestazioni dei controllori realizzati vengono poi analizzate con simulazioni facendo uso dei software Matlab e Simulink.
Lo scopo di questa tesina e lo studio del sistema di controllo di assetto di un generico satellite artificiale tramite un esercizio che propone diverse soluzioni per quanto riguarda la compensazione di errori dovuti a disturbi di vario genere. Dopo aver formulato una composizione generica del sistema di controllo, si procedera alla simulazione dei vari sistemi di compensazione attraverso un'analisi in frequenza fatta con i diagrammi di Bode, l'utilizzo del luogo delle radici e della risposta al gradino, selezionando, in base ai parametri (stabilita, errore a regime, complessità) la tipologia che meglio soddisfa le specifiche di progetto a ciclo chiuso.
La tesi consiste nella risoluzione di un esercizio riguardante un sistema di controllo di posizione, detto anche servomeccanismo. L'esercizio chiede di determinare la f.d.t tra ingresso ed uscita e di costruire un compensatore in modo da rispettare delle specifiche sul sistema.
In questa trattazione verrà esposta la modellizzazione matematica e la progettazione di un sistema di controllo per un satellite artificiale. Tale sistema, sulla base del modello matematico che descrive il comportamento del sistema terra-satellite, dovrà permettere di mantenere costantemente un’orbita di tipo geostazionario intervenendo sui propulsori del satellite anche in presenza di perturbazioni esterne. Come prima cosa verrà descritto il sistema fisico e verranno individuate le leggi della fisica che regolano tutti i fenomeni. Verranno anche fissate le grandezze fisiche e i parametri fondamentali per descrivere lo stato del sistema. Successivamente si passerà alla modellizzazione del sistema arrivando, sotto opportune ipotesi, a derivare le equzioni differenziali che modellano il comportamento del satellite in orbita.
L'intenzione del presente lavoro è quella di descrivere l'attività svolta durante il periodo di stage presso la ditta EAS Elettronica s.p.a. di Schio (VI). Il progetto sviluppato è stato commissionato da un'azienda che produce attrezzature e dispositivi per studi dentistici e laboratori odontotecnici, la Euronda s.p.a., anch'essa operante nel territorio vicentino. Lo scopo era quello di impiegare il modulo RCM 5700 della Rabbit per realizzare un sistema di gestione remota, via web, da applicare alle autoclavi per sterilizzazione prodotte dalla ditta committente.
Il lavoro svolto nel corso di questa tesi è stato mirato all'analisi, dal punto di vista matematico e statistico, di un simulatore in grado di generare profili di potenza elettrica relativi all'utilizzo finale da parte degli utenti delle reti di distribuzione. Questo tipo di simulazioni costituisce un importante e nuovo ausilio per quanti si trovano a dover lavorare nella gestione delle politiche energetiche, ma anche del controllo dei profili dei consumi dal punto di vista degli utenti finali. L'approccio seguito è stato di tipo “bottom-up”, andando a generare il profilo complessivo partendo dalla combinazione delle simulazioni dei singoli apparati presenti all'interno di un'unità considerata. Si sono sviluppati i modelli matematici a partire da considerazioni legate ad aspetti di tipo socio economico e statistico, giungendo ad una loro implementazione all'interno di un simulatore.
In questo scritto viene illustrata la tecnica di controllo Lineare Quadratico Gaussiano con Loop Transfer Recovery (LQG/LTR) sia per sistemi Single Input Single Output (SISO), che per sistemi Multi Input Multi Output (MIMO) e due procedimenti iterativi per la sintesi del controllore: Asymptotic Loop Transfer recovery at the Input point (ALTRI) e Asymptotic Loop Transfer recovery st the Output point (ALTRO). Sono inoltre trattati i problemi di regolazione ottima lineare quadratica a tempo infinito e di stima ottima dello stato a tempo infinito. Di conseguenza viene presentato il regolatore LQ e il filtro di Kalman di cui si illustrano le proprietà di robustezza. Descrivo per mezzo di esempi due applicazioni reali e la relativa sintesi del controllore passo per passo con un software specializzato: MATLAB.
Integrazione della simulazione SimSpark nel sistema di sviluppo ROS, realizzazione del modello 3D del robot umanoide Robovie-X e sviluppo di un framework di controllo della simulazione ROS-based. Analisi e valutazione delle caratteristiche di ROS come robotic software system in ambito sperimentale e industriale, individuazione dei limiti e possibilità di utilizzo di ROS in ambiente industriale.
La tesi si propone di studiare un metodo innovativo di controllo di un azionamento brushless dc per migliorare il comportamento dello stesso, in particolare a velocità prossime alla velocità base. In prossimità di questa velocità infatti ci si avvicina al limite di tensione dell’azionamento in quanto la forza controelettromotrice è prossima alla massima tensione di fase applicabile al motore. La corrente non riesce più a seguire il suo profilo ideale, richiesto per un corretto funzionamento, e questo causa un degrado della coppia fornita dal motore. Questa tesi si occuperà di studiare questa particolare problematica e di implementare un nuovo approccio al controllo di corrente dell’azionamento per cercare di risolvere questo tipo di limite.
Il presente elaborato si occupa invece della sintesi e modellizzazione della parte elettrica, in particolare del generatore controllato. Prima di arrivare alla descrizione della parte elettrica del programma di ottimizzazione si parte da una parte introduttiva che riassume velocemente le tappe più importanti dello sviluppo della tecnologia eolica dai suoi albori fino ai giorni nostri, con particolare attenzione alla produzione di energia elettrica. Il passo successivo è quello di giustificare le formule che vengono utilizzate per descrivere il funzionamento di una turbina eolica mediante la teoria di Betz. Infine si volge l’attenzione al controllo della turbina discutendo brevemente alcune possibili strategie attuabili.
In questo elaborato verrà discussa la progettazione di un sistema di controllo per il movimento verticale del supporto di un microscopio a forza atomica. Nel dettaglio verrà fatta un’introduzione allo strumento, illustrandone i principi e le configurazioni di funzionamento. Si presentano due modelli meccanici per la descrizione del modello verticale, e per ognuno saranno presentati veri tipi di controllori con l’analisi delle caratteristiche e differenze fra le varie tecniche adottate. Verrà inoltre presentata un’analisi per la reiezione ai disturbi che avrà il compito di illustrare, per vari controllori, come essi reagiscono alla presenza di rumori e disturbi esterni, con un’analisi degli impatti di essi sul segnale acquisito dal microscopio.
La relazione riporta il lavoro svolto presso la Fracarro Radioindustrie S.p.A, azienda che opera nel settore delle telecomunicazioni. Il documento è incentrato sulla conversione di un software (Programmer Sicurezza) per la gestione di centrali antintrusione da VB6 e C a VB.Net e C#.Net. Questo testo ne riassume le fasi soffermandosi sugli strumenti utilizzati, le modalità di debug, le problematiche riscontrate e gli obbiettivi raggiunti.
Lo scopo di questo lavoro è individuare nuove soluzioni meccatroniche applicabili ai rubinetti per ottenere un prodotto innovativo, economico, compatto, efficiente e semplice da maneggiare da parte di un qualsiasi utente. Il prototipo realizzato è basato su hardware stand-alone molto compatto garantito dalla piattaforma open-source Arduino e prevede l'utilizzo di sensori di portata e temperatura e di elettrovalvole proporzionali. L'apparato sperimentale così ottenuto è stato sottoposto a differenti test al fine di analizzarne le prestazioni e valutarne l'effettiva applicabilità. In una seconda fase di progetto le elettrovalvole proporzionali sono state sostituite da vitoni comandati da motori passo-passo.
Questo lavoro si propone di approfondire la conoscenza dei generatori ad ultrasuoni che alimentano i trasduttori piezoelettrici per la saldatura ad ultrasuoni di materie plastiche e metalli. Il progetto del generatore è strettamente dipendente dalla conoscenza dei fenomeni di meccanica delle vibrazioni presenti nel sistema saldatore. A questo proposito si mettono in luce pregi e difetti di alcuni controlli presenti in letteratura attraverso alcune simulazioni in Matlab e Simulink e si propongono alcune soluzioni basate sulla teoria del controllo robusto per l’ottimizzazione delle prestazioni degli stessi.
L'obiettivo di questa tesi è utilzzare le conoscenze acquisite nel corso di Controlli Automatici per studiare il controllo di un sistema fisico semplificato. All'inizio si deriveranno le equazioni che descrivono il sistema, in seguito si ricaverà la risposta al gradino in catena chiusa del sistema. Si otterranno cose importanti informazioni sul sistema. Verranno in seguito proposti tre diversi metodi di controllo: controllo PID, attraverso sintesi in frequenza, attraverso sintesi del luogo delle radici. In ognuno dei tre casi si utilizzeranno diversi metodi e formule per arrivare comunque allo stesso risultato, cioè soddisfare le specifiche richieste.
Le innovazioni sviluppate da 802.11n erano mirate ad aumentare il throughput massimo per equiparare o almeno avvicinarsi ai rate di trasmissione tipici di 802.3 proponendo però modulazioni difficilmente applicabili in ambito industriale. Inoltre le tecniche di trasmissione MIMO applicate a sensori che il più delle volte contengono pochissimo hardware andrebbero analizzate sia da un punto di vista economico e sia per quanto riguarda il risparmio energetico che assume una rilevante importanza in tale ambito. Nonostante tutto, l’introduzione di MIMO è un punto di partenza per migliorare in modo radicale le trasmissioni aumentandone l’efficienza e migliorare quindi la qualità del servizio fornita.
La seguente tesi illustra lo sviluppo di un simulatore 3D per il robot didattico Lego® Mindstorm® NXT. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di fornire uno strumento che permettesse la visualizzazione tridimensionale di un robot NXT in una scena virtuale contenente vari ostacoli e il controllo dello stesso attraverso i comandi consentiti dal firmware Lego®, permettendone un futuro completo interfacciamento con il simulatore visuale denominato NXTSimulator. Il simulatore 3D è stato implementato nel linguaggio di programmazione ad oggetti Java utilizzando l’engine jMonkeyEngine, adoperato principalmente per la creazione e lo sviluppo dei video games, e il suo ambiente di sviluppo jMonkeyEngine SDK.
Il progetto consiste nel simulare in ambiente MATLAB un controllo di un pendolo inverso. Si descriverà il sistema per poi ricavarne il modello matematico, verrà analizzata la risposta dinamica a catena aperta. Si cercherà di progettare un controllore inserendolo nel sistema retroazionato in modo da rendere il sestema stabile. Il progetto del controllore verrà realizzato in tre modi differenti: utilizzando un controllore PID, studiando il luogo delle radici ed inne tramite lo studio in frequenza. Si effettueranno inoltre delle simulazioni tramite SIMULINK per vedere l'effettivo funzionamento dei controllori.
La simulazione di un sistema fisico controllato da un microcontrollore, eseguita con le odierne tecniche di calcolo numerico basate su matlab, hanno il grave svantaggio di non catturare completamente il funzionamento del microcontrollore. La Co Simulazione nasce con l'intento di fornire una rappresentazione 1:1 del funzionamento di un microcontrollore, eseguendo direttamente il firmware che verrà usato dal controllore, raggiungendo quindi una maggior fedeltà col modello reale. In questa tesi ne dimostreremo i vantaggi, basandoci sul controllo di traiettoria di un missile.
L’obiettivo della seguente tesi è l’analisi di stabilità ed il controllo del sistema meccanico che permette il posizionamento di un’antenna controllata da un servomeccanismo che ne determina l’inclinazione. L’apparato è in grado di consentire un’elevazione tra 0 e 90 gradi. L’elevazione è controllata da un servomeccanismo di posizione che utilizza come attuatore un motore in corrente continua e come trasduttore di rotazione un potenziometro. La tensione fornita da quest’ultimo viene considerata come uscita del sistema la quale, confrontata con una tensione di riferimento (ingresso del sistema), permette di determinare la rotazione da compiere.
L' obiettivo di questo progetto e stato duplice: in primis quello di implementare una strategia per il funzionamento a velocità variabile di una piccola turbina eolica (-wind turbine- WT) di 11KW che utilizza come generatore una Macchina elettrica Asincrona (Generatore ad Induzione); in seguito quello di creare un simulatore di laboratorio riscaldato su cui poter eseguire dei test di validazione dell' analisi teorica. Il lavoro e iniziato con l' analisi del comportamento del vento, della struttura di una generica turbina, e delle leggi che regolano la conversione dell' energia eolica in energia elettrica. Cio mi ha permesso di prendere dimestichezza con le variabili in gioco, facendomi subito notare che la coppia (T) e la potenza generata (P) sono entrambe funzioni della velocità del vento (v) e della velocità di rotazione (sulle pale e sul generatore).
La norma UNI 11248 indica come individuare la categoria illuminotecnica dei vari tratti di una strada. La norma UNI EN 13201-2 stabilisce le prestazioni illuminotecniche di ciascuna categoria. Certamente queste norme comportano una maggiore complessità, rispetto alle norme precedenti, ma permettono di progettare l'illuminazione stradale in modo più coerente con le diverse finalità illuminotecniche.
Presentazione Manufacturing Executionand PlanningSystem (MEPS) e i vantaggi del sistema integrato Net@Pro che consente; flessibilità nello standard, fornisce alle aziende soluzioni riguardo tutte le tematiche della logistica manifatturiera, dando benefici reali e misurabili.
• Gestionedell’evento (interfacciamento diretto con le risorse produttive) e del dettaglio temporale
• Aggiornamento in realtime
• Proattività e Simulazione (reazione immediata agli eventi)
Net@Pro consente un maggior utilizzo degli impianti, una tracciabilità automatizzata, una riduzione degli impieghi impropri di materiale, una rapida programmazione degli ordini sulle linee di produzione e una maggiore reattività del sistema agli imprevisti produttivi e di mercato, tutto questo senza incidere nell’operatività quotidiana.
TCO applicato al caso Lavazza.
Analisi dei costi reali di un impianto: Formazione, Costo impianto, Installazione, Ricambi, Manutenzione, Scarti, Downtime, Utilities.
Focalizzazione sulle reali esigenze dell'azienda.
Piano di Manutenzione a Performances con l’obiettivo di un reale gestione del Total Cost of Ownership
Soluzione MES per Lavazza.
Presentazione dei sensori utizzati nel proceso delle macchime Eurosicma che hanno permesso di risolvere problemi per i quali è necessario avere informazioni da sensori 1-D, che 2-D che 3-D. La collaborazione con SICK, partner tecnologico di qualità ha permesso di risolvere queste esigenze. Le applicazioni dei sensori che consentono il confezionamento e che consente maggiore libertà nella progettazione del packaging del prodotto.
Questa presentazione illustra le tre soluzioni ottenute.
Applicazioni e best practice dei sistemi di automazione nell'industria alimentare.
Analisi degli impianti, affidabilità, benefici della modularità, nuovi requisiP del mercato, miglioramento del Servizio, revisione continua dei costi, miglioramento della C.U. % impianto.
Analisi delle discontinuità e presentazione di possibili applicazioni.
All’interno di questo elaborato si è provveduto a fare una panoramica dei framework di riferimento del CoSO, tale da mostrare alcune caratteristiche fondamentali dei sistemi di controllo interno e dell’enterprise risk management. In particolare ci si è più volte soffermati a ribadire che il SCI è formato da una serie di salvaguardie che includono sia strumenti organizzativi che di controllo, predisposte dal management e dal board per mitigare i rischi gravanti sul business che altrimenti impedirebbero all’organizzazione di conseguire i propri obiettivi.
Presentazione delle soluzioni in cui RFID.
Analisi dell’architettura tecnologica, attiva o passiva, in banda HF o UHF, configurate in base all’obiettivo che il progetto mira a raggiungere, considerando parametri quali la distanza di rilevazione ed il numero di oggetti da tracciare, la volontarietà o l’automatismo dell’identificazione, oltre alle tipicità del contesto operativo.
Focus 3 casi applicativi:
- Tenuta Ornellaia - settore vitivinicol
- Cooperativa Agricola Ortoamico - settore orticolo
- Antolini Luigi & C. - settore pietra naturale.
Identificazione univoca, con Rfid, barcode e intelligence a livello di sistema. Il focus dell'intervento riguarda alcuni casi di successo realizzati tramite tecnologia Rfid e barcode, associati allo sviluppo gestionale più completo, secondo le migliori logiche di filiera. Soluzione che va incontro alla direzione di quella legge europea (General Food Law Regulation 178-2002 EU) che offre indicazioni precise agli operatori della filiera, grazie a un tool gestionale che serve a tracciare suini, bovini, ovini e caprini, dalla nascita sino alla vendita delle carni nei vari punti vendita.