Prof. Daniela Iacoviello: i libri dei suoi insegnamenti

1. Che cosa distingue un sistema dinamico lineare da uno non lineare?
2. Come si ottiene la funzione di trasferimento di un sistema a partire dalle equazioni differenziali?
3. Che cosa rappresenta un diagramma di Bode e come si leggono guadagno e fase?
4. Come si valuta la stabilità di un sistema retroazionato con il criterio di Nyquist?
5. Che cosa indicano i poli e gli zeri di una funzione di trasferimento?
6. Come si determina la risposta al gradino di un sistema del primo ordine?
7. Quali sono i vantaggi della retroazione nel controllo di un processo?
8. Come si costruisce un modello nello spazio di stato a partire da un circuito RLC?
9. Che cosa si intende per controllabilità e osservabilità di un sistema?
10. Come si progetta un regolatore PID e quale effetto ha ciascuna delle tre azioni?
11. Quale errore a regime si ottiene con un controllo a retroazione unitaria di tipo zero?
12. Come si utilizza il luogo delle radici per studiare la stabilità al variare di un parametro?
13. Che cosa rappresentano il margine di fase e il margine di guadagno?
14. Come si calcola la risposta in frequenza di un filtro passa-basso del primo ordine?
15. Quali sono le differenze tra controllo in anello aperto e in anello chiuso?
16. Come si linearizza un modello non lineare attorno a un punto di equilibrio?
17. Che cosa si intende per banda passante di un sistema di controllo?
18. Come si discretizza un sistema continuo per l'implementazione digitale?
19. Quale ruolo ha la trasformata di Laplace nello studio dei sistemi lineari?
20. Come si verifica la stabilità di un sistema attraverso il criterio di Routh-Hurwitz?

Domande di esercitazione costruite sul programma ufficiale, non fornite dal docente.

1. Che cos'è l'omeostasi e quali meccanismi di controllo a retroazione la mantengono?
2. Come si modella una via di regolazione biologica con un sistema a retroazione negativa?
3. Quali differenze esistono tra controllo a catena aperta e a catena chiusa nei sistemi fisiologici?
4. In che modo i ritardi temporali influenzano la stabilità di un circuito di regolazione biologica?
5. Come si applica la funzione di trasferimento alla modellazione di un sistema endocrino?
6. Quali sono i principali esempi di regolazione della glicemia e della pressione arteriosa?
7. Come si identifica un modello di un sistema biologico a partire da dati sperimentali?
8. Che cosa si intende per robustezza di un sistema biologico rispetto alle perturbazioni?
9. Come si analizza la stabilità di un modello biologico linearizzato?
10. Quali strumenti matematici si usano per descrivere le oscillazioni biologiche?
11. In che modo il rumore stocastico influisce sul comportamento delle cellule?
12. Come si applica il controllo PID alla somministrazione automatica di farmaci?
13. Che cosa indica la controllabilità di un modello nello spazio di stato applicato alla fisiologia?
14. Quali vantaggi offre un modello compartimentale nello studio della farmacocinetica?
15. Come si può ottimizzare un protocollo di dosaggio con un controllore a retroazione?
16. In che modo la ridondanza dei meccanismi di regolazione aumenta l'affidabilità biologica?
17. Quali sono i limiti dei modelli lineari nella descrizione di sistemi fisiologici?
18. Come si valuta l'effetto di un disturbo esterno su una variabile fisiologica regolata?
19. Quali tecniche di simulazione si usano per studiare la dinamica di una rete di regolazione genica?
20. In che modo il controllo di sistemi biologici differisce da quello di impianti industriali?

Domande di esercitazione costruite sul programma ufficiale, non fornite dal docente.

1. Che cos'è l'omeostasi e quali meccanismi di controllo a retroazione la mantengono?
2. Come si modella una via di regolazione biologica con un sistema a retroazione negativa?
3. Quali differenze esistono tra controllo a catena aperta e a catena chiusa nei sistemi fisiologici?
4. In che modo i ritardi temporali influenzano la stabilità di un circuito di regolazione biologica?
5. Come si applica la funzione di trasferimento alla modellazione di un sistema endocrino?
6. Quali sono i principali esempi di regolazione della glicemia e della pressione arteriosa?
7. Come si identifica un modello di un sistema biologico a partire da dati sperimentali?
8. Che cosa si intende per robustezza di un sistema biologico rispetto alle perturbazioni?
9. Come si analizza la stabilità di un modello biologico linearizzato?
10. Quali strumenti matematici si usano per descrivere le oscillazioni biologiche?
11. In che modo il rumore stocastico influisce sul comportamento delle cellule?
12. Come si applica il controllo PID alla somministrazione automatica di farmaci?
13. Che cosa indica la controllabilità di un modello nello spazio di stato applicato alla fisiologia?
14. Quali vantaggi offre un modello compartimentale nello studio della farmacocinetica?
15. Come si può ottimizzare un protocollo di dosaggio con un controllore a retroazione?
16. In che modo la ridondanza dei meccanismi di regolazione aumenta l'affidabilità biologica?
17. Quali sono i limiti dei modelli lineari nella descrizione di sistemi fisiologici?
18. Come si valuta l'effetto di un disturbo esterno su una variabile fisiologica regolata?
19. Quali tecniche di simulazione si usano per studiare la dinamica di una rete di regolazione genica?
20. In che modo il controllo di sistemi biologici differisce da quello di impianti industriali?

Domande di esercitazione costruite sul programma ufficiale, non fornite dal docente.

1. Che cosa minimizza un problema di controllo ottimo con costo quadratico?
2. Come si scrive la condizione necessaria del primo ordine per un problema vincolato con il lagrangiano?
3. In che modo il principio del minimo di Pontryagin caratterizza la traiettoria ottima?
4. Che cosa rappresenta l'equazione di Hamilton-Jacobi-Bellman in un problema di controllo?
5. Come si confrontano il controllo ottimo deterministico e quello stocastico?
6. Come si ricava l'equazione di Eulero per un funzionale del calcolo delle variazioni?
7. Che cosa significa principio di ottimalità e come si usa nella programmazione dinamica?
8. Come opera il filtro di Kalman nella stima ricorsiva dello stato di un sistema lineare?
9. Quali ipotesi sul rumore sono necessarie per applicare il filtro di Kalman?
10. In che modo il regolatore lineare quadratico ottimo si calcola a partire dall'equazione di Riccati?
11. Come si distingue la stima a posteriori dalla predizione nel filtraggio?
12. Quali condizioni di ottimalità del secondo ordine si applicano a un problema non vincolato?
13. Come si gestisce un vincolo di disuguaglianza nel problema di controllo ottimo?
14. Perché il filtro di Kalman esteso serve per sistemi non lineari?
15. Quali differenze esistono tra un controllo a orizzonte finito e uno a orizzonte infinito?
16. Come si verifica la stabilità del sistema a ciclo chiuso con un regolatore ottimo?
17. Che ruolo ha la matrice di covarianza dell'errore nella stima dello stato?
18. Come si calcola il costo di una traiettoria assegnata in un problema di controllo?
19. Quale effetto ha il peso sugli stati rispetto a quello sugli ingressi nel costo quadratico?
20. Come si applica il metodo dei moltiplicatori di Lagrange a un vincolo di uguaglianza?

Domande di esercitazione costruite sul programma ufficiale, non fornite dal docente.