Prof. Stefano Battilotti: i libri dei suoi insegnamenti

1. Che cosa si intende per sistema di controllo a ciclo aperto e a ciclo chiuso?
2. Come si ricava la funzione di trasferimento di un sistema lineare tempo-invariante?
3. Quali sono i criteri di stabilità di Routh e di Nyquist per un sistema retroazionato?
4. Come si determina l'errore a regime permanente per un ingresso a gradino?
5. Che cosa rappresentano i diagrammi di Bode e come si leggono i margini di stabilità?
6. Come si progetta un controllore PID per un sistema del secondo ordine?
7. Che cosa descrive il luogo delle radici e come si usa per il progetto del guadagno?
8. Come si rappresenta un sistema nello spazio degli stati e quali vantaggi offre?
9. Che cosa significa controllabilità e osservabilità di un sistema dinamico?
10. Come si progetta un osservatore di stato per stimare le variabili non misurabili?
11. Quali sono le differenze tra controllo in anello aperto e controllo feedforward?
12. Come si valuta la risposta transitoria di un sistema in termini di sovraelongazione e tempo di assestamento?
13. Che cosa si intende per banda passante di un sistema a retroazione?
14. Come si applica la trasformata di Laplace nell'analisi dei sistemi di controllo?
15. Quali effetti hanno i ritardi temporali sulla stabilità di un sistema retroazionato?
16. Come si progetta un compensatore in ritardo o in anticipo di fase?
17. Che cosa si intende per controllo ottimo e quale indice di costo si minimizza?
18. Come si analizza la robustezza di un controllore rispetto a incertezze del modello?
19. Quali sono i vantaggi del controllo digitale rispetto a quello analogico?
20. Come si verifica sperimentalmente il comportamento di un sistema controllato su banco prova?

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

1. Che cosa si intende per filtro ottimo e quale criterio di ottimalità si adotta?
2. Come si ricava il filtro di Kalman per un sistema lineare con rumore gaussiano?
3. Quali sono le differenze tra filtraggio, predizione e smoothing?
4. Come si applica il filtro di Kalman esteso a un sistema non lineare?
5. Che cosa descrive la matrice di covarianza dell'errore di stima?
6. Come si inizializza un filtro di Kalman in presenza di incertezza sullo stato iniziale?
7. Quali ipotesi statistiche sono richieste per la validità del filtro di Wiener?
8. Come si confronta il filtro di Wiener con il filtro di Kalman?
9. Che cosa si intende per innovazione del filtro e come si usa per la verifica del modello?
10. Come si gestisce un sistema con misure mancanti o asincrone?
11. Quali metodi si usano per la stima di stati in sistemi non gaussiani?
12. Come si sintonizza la matrice di covarianza del rumore di processo?
13. Che cosa si intende per osservabilità di uno stato in un filtro stimatore?
14. Come si valuta la convergenza di un filtro ricorsivo nel tempo?
15. Quali applicazioni pratiche hanno i filtri ottimi nei sistemi di navigazione?
16. Come si implementa un filtro di Kalman discreto in un codice numerico?
17. Che cosa si intende per filtro a particelle e quando si preferisce al Kalman?
18. Come si integrano misure di sensori diversi con un filtro di fusione?
19. Quali sono i limiti dei filtri lineari nella stima di grandezze fortemente non lineari?
20. Come si valuta la qualità di una stima con indicatori statistici?

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.