Bertoni Penati Simonini - Componenti dell'Automazione
di Progetto Leonardo
Descrizione
Vol. in brossura 17 x 24 - Pag. 300 - Ed. 2001 - Cod. 3404
Gli argomenti trattati in questo volume sono, nella maggior parte, quelli che gli autori hanno svolto negli ultimi anni per gli allievi del corso di Laurea in Ingegneria Meccanica e, con alcune modifiche, per gli allievi dei corsi di Laurea in Ingegneria Elettrica e Nucleare dell’Università di Bologna.
Come si può vedere dall’indice, questo volume presenta, rispetto a lavori analoghi, la particolarità di una modesta estensione dello spettro degli argomenti trattati che, infatti, sono limitati sostanzialmente a tre: 1) i motori elettrici, 2) gli amplificatori e i convertitori elettrici di potenza, 3) i sensori e i trasduttori per la conversione delle diverse grandezze in grandezze elettriche. Quest’attenzione quasi esclusiva ai componenti elettrici ed elettronici è la conseguenza del fatto che ormai, nel settore dei controlli, le tecnologie elettriche stanno occupando gran parte dello spazio disponibile. D’altra parte, il grande cambiamento che è intervenuto ultimamente nelle tecnologie dei controlli automatici è dovuto principalmente al sempre più rapido abbandono delle grandezze di tipo meccanico come supporto delle elaborazioni logiche (cioè delle cosiddette manipolazioni simboliche) e alla loro sostituzione con grandezze di tipo elettrico; questo fatto, che ha reso praticamente realizzabili strategie di controllo un tempo semplicemente inconcepibili, sta producendo una vera rivoluzione sia dal punto di vista teorico sia da quello applicativo. Fino a qualche tempo fa, infatti, le prestazioni richieste ai sistemi di controllo effettivamente usati nell’impiantistica corrente erano relativamente modeste e, quindi, era giustificato che si utilizzassero modelli matematici piuttosto approssimativi dei singoli componenti (in pratica si sottintendeva che il componente dovesse lavorare quasi sempre in regime stazionario). A partire dalla fine degli anni 70 del secolo scorso, invece, in seguito al sempre più largo impiego dei microprocessori, sono diventati di uso comune sistemi di controllo anche abbastanza complessi e che, cosa ancor più importante, funzionano per la maggior parte del tempo in regime dinamico. E questo, in particolare, il caso degli azionamenti elettrici utilizzati nei robot e in molti sistemi per il controllo di processi. Per poter studiare correttamente il comportamento di questi sistemi è diventato indispensabile, perciò, disporre di modelli matematici ricavati esplicitamente per dar conto dei principali fenomeni che intervengono in regime dinamico.
E, appunto, a queste esigenze che si è cercato di rispondere nei capitoli che seguono presentando i modelli dinamici dei componenti che più comunemente vengono usati nei sistemi di controllo, modelli che, in generale, differiscono nettamente da quelli che vengono normalmente presentati nei corsi di elettrotecnica e negli altri corsi tecnologici di base delle facoltà di ingegneria.
Si sono, inoltre, costantemente richiamati i principi fisici che stanno alla base del funzionamento dei diversi componenti perchè riteniamo che questo sia l’unico modo per poter effettivamente capire in maniera non superficiale il comportamento dei sistemi dinamici (e, in particolare, dei sistemi di controllo) in cui questi stessi componenti sono impiegati. Va tenuto presente, infatti, che, per quanto i modelli matematici siano alla base di qualsiasi conoscenza di tipo scientifico, essi, tuttavia, rappresentano solo un mezzo di valutazione quantitativa del comportamento di un sistema, ma l’effettiva comprensione del suo funzionamento si può avere solo ricorrendo all’intuizione fisica. La conoscenza, per esempio, dei poli di un sistema (cioè di alcune grandezze caratteristiche del suo modello matematico) serve per calcolare i valori che assumono nel tempo le grandezze di uscita del sistema stesso, ma è solo attraverso la conoscenza dei fatti fisici essenziali che intervengono nel sistema (quali, per esempio, l’accumulo e la trasformazione di energia) che si può ottenere una rappresentazione concettuale unitaria, cioè un ‘intuizione completa del suo funzionamento complessivo. Del resto ciò è conforme alla comune esperienza per cui è molto più facile comprendere intuitivamente e, quindi, ricordare i rapporti di causa-effetto che intercorrono tra grandezze fisiche (cioè tra grandezze con cui abbiamo una continua consuetudine) di quanto non sia capire e, quindi, ricordare le relazioni matematiche che questi stessi rapporti descrivono in modo tanto più completo e preciso.
Scheda Tecnica
