DOCUMENTO DEL CONSIGLIO DI CLASSE 2020/2021 pag. 45 di 62
METODI ✓ Lezioni in diretta streaming tramite collegamento audiovideo con gli studenti
❑ Videolezioni registrate dal docente e condivise con la classe
✓ Video e filmati didattici
✓ Test, quiz e ed esercizi online
✓ Letture e approfondimenti (libro di testo o altri documenti forniti dal docente)
✓ Esercizi da svolgere a casa
✓ Creazione di elaborati (testi, audio, video, etc.) da parte degli studenti
❑ Altro [specificare]:______________________
MEZZI ✓ Videolezioni
✓ Slides
✓ Schede didattiche
✓ Mappe concettuali
✓ Schemi
❑ Disegni
✓ Tabelle
✓ Grafici
❑ Altro [specificare]:_________________________
TIPOLOGIE DI VERIFICA ✓ Prove orali in videoconferenza
❑ Questionari a risposta aperta/multipla tramite Questbase
✓ Google Moduli
❑ Altro [specificare]:___________________________
AZIONI INCLUSIVE ADOTTATE ( ANCHE IN RIFERIMENTO A PEI/PDP)
✓ Produzione e utilizzo di materiale semplificato
✓ Produzione di mappe concettuali, schemi, …
❑ Collaborazione con docente specializzato/consiglio di classe
❑ Altro [specificare]:________________________
EVENTUALI CRITICITÁ INCONTRATE
Gli argomenti trattati sono stati semplificati e riadattati alla situazione pandemica attuale.
Aragona 06/05/2021 Firma del docente
Nunzio Allegro
Francesco Latino
DOCUMENTO DEL CONSIGLIO DI CLASSE 2020/2021 pag. 46 di 62
DISCIPLINA: SISTEMI AUTOMATICI DOCENTE: PROF. IOPPOLO BENEDETTO, PROF. LATINO FRANCESCO
LIBRO DI TESTO ADOTTATO:CORSO DI SISTEMI AUTOMATICI. NUOVA EDIZIONE OPENSCHOOL PER L'ARTICOLAZIONE ELETTRONICA DEGLI ISTITUTI TECNICI SETTORE TECNOLOGICO. CERRI FABRIZIO, ORTOLANI GIULIANO, VENTURI EZIO. HOEPLI. 2017
ORE DI LEZIONE EFFETTUATE (AL 06 MAGGIO) NELL’ANNO SCOLASTICO 2020-2021:
n° 127 ore su n° ore 165 previste dal piano di studi
OBIETTIVI REALIZZATI (conseguiti a livelli diversi a seconda di attitudini e capacità dei singoli alunni) Saper distinguere i sistemi digitali da quelli analogici.
Saper analizzare e conoscere l’architettura di una catena di acquisizione dati.
Saper identificare le tipologie dei sistemi di controllo.
Saper calcolare l’errore a regime per segnali canonici.
Saper effettuare un controllo dinamico nel sistema.
Saper progettare analiticamente un controllore statico.
Saper analizzare e sperimentare un sistema controllato PID e saperne condurre il progetto statico.
Saper comprendere il concetto di stabilità.
Saper valutare le condizioni di stabilità nella fase progettuale.
Saper calcolare la risposta all’impulso mediante la decomposizione in fratti semplici e dimostrare la stabilità di un sistema.
Saper applicare i metodi per l’analisi dei sistemi di controllo.
Saper tracciare i diagrammi di Bode (modulo e fase) di una F.d.T.
Saper stabilizzare un sistema mediante le reti correttrici.
CONTENUTI DISCIPLINARI ESPOSTI PER MODULI E/O UNITÀ DIDATTICHE
Modulo 1 Titolo: Conversione digitale/analogico e analogico/digitale
• Tecniche digitali: segnali analogici e digitali, vantaggi delle tecniche digitali;
• Acquisizione, digitalizzazione e distribuzione dati;
• La catena di acquisizione e distribuzione: Trasduttore, Condizionatore, AMUX e ADEMUX, Sample&Hold, ADC – Analog to digital converter, Microprocessore, DAC – Digital to analog converter, Filtro passa-basso;
• Conversione digitale-analogico: Funzionalità e caratteristica del DAC, Schema realizzativo del DAC, Significato e importanza del quanto q;
• Campionamento: Sample&Hold, frequenza di campionamento, teorema del campionamento o teorema di Shannon, Aliasing, Analisi spettrale
• Conversione analogico-digitale: Schema funzionalità e caratteristica dell’ADC, quantizzazione, tempo di conversione
Modulo 2 Titolo: Controlli Automatici
• Richiami sulla Trasformata di Laplace
• Richiami sulla funzione di trasferimento, poli e zeri di una F.d.T
• Il controllo automatico: il sistema, variabili di controllo variabili controllate e disturbi, Modellizzazione e controllo
• Controllo a catena aperta;
• Controllo a catena chiusa: Politica di controllo, Obiettivi del controllo ad anello chiuso, Tipologia di controllo.
• Controllo statico: fase di regime, tipo di sistema, errore di regolazione, effetto della retroazione sui disturbi, disturbi agenti sulla linea di andata e sulla linea di retroazione.
• Esercizi sul calcolo dell’errore di regolazione per sistemi di tipo 0,1 e 2 e per ingressi canonici di tipo gradino, rampa e parabola
• Progettazione di un controllore statico
• Controllo dinamico: fase di transitorio, risposta al gradino per sistemi del 2°ordine e relativi parametri caratteristici:
tempo di ritardo, tempo di salita, tempo di assestamento, sovraelongazione, istante di massima sovraelongazione. Lo smorzamento e tipo di sistema: sottosmorzato, sovrasmorzato e criticamente smorzato.
DOCUMENTO DEL CONSIGLIO DI CLASSE 2020/2021 pag. 47 di 62
• Esercizi sul calcolo dello smorzamento per sistemi del 2°ordine
• Basi matematiche: Blocchi integratore e derivatore
• I controllori PID: il regolatore proporzionale, il regolatore integrale, il regolatore derivativo, il controllo proporzionale, il controllo integrale e il controllo derivativo
• Analisi e progetto dei controllori PID: funzione di trasferimento di un controllore PID, il comportamento statico dei PID, il comportamento dinamico dei PID, azione proporzionale P, azione integrale PI, azione proporzionale-derivativa PD, azione proporzionale-integrale-proporzionale-derivativa, Procedura di Ziegler-Nichols
• Esercizi sul calcolo di una funzione di trasferimento di un regolatore proporzionale, integrale e derivativo
Modulo 3 Titolo: Stabilità e stabilizzazione
• Grado di stabilità di un sistema: punto di equilibrio, stabilità di Lyapunov, Analisi visiva e analisi grafica.
• Funzione di trasferimento e stabilità: risposte al disturbo, effetto dei poli, condizione necessaria e sufficiente per l’asintotica stabilità, condizione necessaria e sufficiente per la semplice stabilità, condizione necessaria e sufficiente per l’instabilità.
• Decomposizione in fratti semplici
• Calcolo della risposta all’impulso di un sistema mediante la decomposizione in fratti semplici
• Il Criterio di Nyquist: il diagramma di Nyquist completo, il criterio di Nyquist.
• Esercizi sull’applicazione del Criterio di Nyquist
• Il Criterio di Nyquist ristretto.
• Parametri Caratteristici riferiti al Criterio di Nyquist ristretto: pulsazione critica o di attraversamento, sfasamento critico, margine di fase, margine di guadagno
Modulo 4: Titolo: Stabilizzazione dei sistemi
• Richiami sui diagrammi di Bode: la carta semilogaritmica, tracciamento dei diagrammi per F.d.T con poli a parte reale negativa, per F.d.T con poli a parte reale negativa e con poli nell’origine, per F.d.T con poli a parte reale positiva.
• Effetto dei poli e degli zeri sui diagrammi di Bode
• Il Criterio di Bode: condizioni di stabilità e instabilità in retroazione, il Criterio di Bode, i margini di stabilità
• Metodi di stabilizzazione: stabilizzazione mediante riduzione del guadagno d’anello, stabilizzazione mediante spostamento a destra di un polo, stabilizzazione mediante spostamento a sinistra di un polo
• Reti correttrici: rete ritardatrice o attenuatrice, rete anticipatrice, dimensionamento di reti correttrici.
• Esercizi sui diagrammi di Bode
Modulo Educazione Civica (4 ore)
• Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile: Obiettivo 15: Proteggere, ripristinare e favorire un uso sostenibile dell’ecosistema terrestre.
• Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile: Obiettivo 16: Promuovere società pacifiche e inclusive per uno sviluppo sostenibile
Modulo CLIL (svolto insieme alla docente di Inglese prof.ssa Antonina Casalicchio)
• Digital techniques
Moduli ancora da completare Modulo 4 Titolo: Stabilizzazione dei sistemi
• Progetto analitico di reti correttrici: progetto analitico di una rete anticipatrice, progetto analitico di una rete attenuatrice.
• Esercizi sul progetto analitico di reti correttrici e rappresentazione su diagrammi di Bode Modulo 5 Titolo: Sensori e Trasduttori
Modulo CLIL (da svolgere insieme alla docente di Inglese prof.ssa Casalicchio Antonina)
• Automatic Control
• Static and Dynamic control.
Modulo Educazione Civica (2 ore di recupero primo trimestre)
DOCUMENTO DEL CONSIGLIO DI CLASSE 2020/2021 pag. 48 di 62
• Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile: Obiettivo 17: Rafforzare i mezzi di attuazione e rinnovare il partenariato mondiale per lo sviluppo sostenibile
Modulo UDA (2 ore)
• Energie rinnovabili: impianti produttivi a biomassa
SCHEDA DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE IN PRESENZA
METODI ✓ Lezione frontale e dialogata
❑ Attività di laboratorio
❑ Lavori di ricerca o individuali o di gruppo
✓ Esercitazioni guidate e autonome
❑ Cooperative Learning
❑ Flipped classroom
❑ Problem solving
❑ Brainstorming
❑ Altro______________________
MEZZI ✓ Libro di testo
✓ Calcolatrice
❑ Codice
✓ Dispense integrative fornite dal docente
✓ LIM
✓ PC
✓ Materiali multimediali
❑ Vocabolario lingua italiana/straniera
❑ Altro___________________________
TIPOLOGIE DI VERIFICA ✓ Interrogazione breve
✓ Colloquio
✓ Quesiti a scelta multipla
✓ Quesiti a risposta aperta
❑ Trattazione sintetica di argomenti
✓ Risoluzione di problemi
❑ Analisi e commento di testi
❑ Prove pratiche ed esercitazioni di laboratorio
❑ Altro [specificare]:__________________________
AZIONI INCLUSIVE ADOTTATE ( ANCHE IN RIFERIMENTO A PEI/PDP)
❑ Produzione e utilizzo di materiale semplificato
❑ Produzione di mappe concettuali, schemi, …
❑ Collaborazione con docente specializzato/consiglio di classe
❑ Altro [specificare]:________________________
EVENTUALI CRITICITÁ INCONTRATE
DOCUMENTO DEL CONSIGLIO DI CLASSE 2020/2021 pag. 49 di 62
SCHEDA DELLE ATTIVITÀ DI DIDATTICA A DISTANZA AMBIENTI VIRTUALI DI
APPRENDIMENTO UTILIZZATI
✓ Registro elettronico
❑ Moodle
❑ Wikipedia
❑ Simulatori di apparecchiature e di circuiti elettrici/elettronici
❑ Questbase
✓ Google moduli
❑ Moodle
✓ Google Classroom
✓ Google Meet
✓ Google Jamboard (lavagna condivisa)
❑ Cad
✓ Chat di gruppo (whatsapp, telegram,…)
✓ Youtube
❑ Altro [specificare]: ___________________________
METODI ✓ Lezioni in diretta streaming tramite collegamento audiovideo con gli studenti
❑ Videolezioni registrate dal docente e condivise con la classe
❑ Video e filmati didattici
✓ Test, quiz e ed esercizi online
✓ Letture e approfondimenti (libro di testo o altri documenti forniti dal docente)
✓ Esercizi da svolgere a casa
❑ Creazione di elaborati (testi, audio, video, etc.) da parte degli studenti
❑ Altro [specificare]:______________________
TIPOLOGIE DI VERIFICA ✓ Prove orali in videoconferenza
❑ Questionari a risposta aperta/multipla tramite Questbase
✓ Google Moduli
❑ Altro [specificare]:___________________________
AZIONI INCLUSIVE ADOTTATE ( ANCHE IN RIFERIMENTO A PEI/PDP)
❑ Produzione e utilizzo di materiale semplificato
❑ Produzione di mappe concettuali, schemi, …
❑ Collaborazione con docente specializzato/consiglio di classe
❑ Altro [specificare]:________________________
EVENTUALI CRITICITÁ INCONTRATE
06/05/2021 Firma del docente
Benedetto Ioppolo Francesco Latino
DOCUMENTO DEL CONSIGLIO DI CLASSE 2020/2021 pag. 50 di 62