Sistemi di controllo digitali

Nel campo d'applicazione dell'automazione industriale e del controllo a microprocessori risulta essenziale e determinante la trasduzione delle variabili tecniche controllate mediante sensori e trasduttori con caratteristiche tecnologiche adatte al raggiungimento delle prestazioni del sistema di controllo digitale. Per questo motivo nel Capitolo 1 si prendono in considerazione le leggi fondamentali della fisica di funzionamento dei principali trasduttori e le tecnologie di elaborazione analogico - digitale del segnale generato. L'analisi completa di un sistema di controllo richiede, come proposto nel Capitolo 2, la definizione del modello matematico dei sistemi elettromeccanici o sistemi termici. L'attuatore è considerato come apparato che scambia energia fra sistema elettrico, sistema meccanico e controllo digitale. Lo studio approfondito del comportamento di un attuatore, motore in c.c. o sistema termico, nelle diverse condizioni di funzionamento, dinamiche e a regime è fondamentale per raggiungere gli obiettivi prefissati in fase di definizione delle prestazioni del controllo completo. Si prosegue nei capitoli successivi con argomenti dedicati alla teoria delle trasformazioni di Laplace comparata con la trasformata Zeta, in tal modo è possibile valutare le prestazioni di un sistema di controllo analogico e digitale verificando l'equivalenza dei due metodi applicati alla trattazione dei filtri digitali. Il Capitolo 10 è interamente dedicato alla sintesi di un sistema digitale di controllo della velocità angolare con attuatore un motore in corrente continua. I metodi di analisi adottati sono completamente riportati nei capitoli precedenti e direttamente applicati. La determinazione e lo studio delle funzioni di trasferimento nel dominio della trasformata Z consente di verificare l'applicabilità dei metodi teorici per ottenere le prestazioni richieste. Nell'appendice A è riportato il metodo di analisi dei sistemi lineari nel “dominio del tempo” con il calcolo dell'integrale di convoluzione e il metodo che utilizza lo sviluppo in serie di Fourier ottenendo straordinariamente lo stesso risultato, convalidando quanto affermato nella trattazione teorica dei due metodi.