Fondamenti di automatica

La teoria e l’applicazione delle tecniche di controllo automatico sono ormai argomenti ingegneristici di estremo interesso didattico, scientifico e industriale. I testi di riferimento a vario livello sono numerosissimi, e in varie lingue. Nell’editoria italiana si possono trovare molti manuali, con diverse sfumature e obiettivi: dai testi puramente didattici a quelli altamente specialistici.

Per la natura particolare dell’istruzione universitaria italiana, comunque, la maggior parte di essi “soffre” di una prevalenza di approccio metodologico rispetto alla visione operativa, comune invece nei testi del mondo anglosassone. In aggiunta a ciò, al momento della presente traduzione non esistono (o esistono in numero molto ristretto) testi che siano indirizzati alla nuova strutturazione universitaria italiana, la quale comprende di fatto, ormai, una divisione sequenziale in laurea di primo livello (o triennale) e laurea di secondo livello (o specialistica).

Il presente testo, pensato principalmente per studenti di baccalaureato (in riferimento a università americane e inglesi), si colloca praticamente in toto nella struttura universitaria italiana di primo livello e fornisce quindi un contributo molto interessante nella didattica rivolta agli studenti di tale livello di studi. Per la particolare struttura imposta dall’autore, gli argomenti sono rivolti in primis alle esigenze di studenti nei settori dell’Ingegneria dell’informazione, ma il livello espositivo del libro è tale per cui anche studenti di altri corsi di studio non dovrebbero incontrare problemi nel suo utilizzo.

Rispetto alla nuova struttura didattica universitaria, il testo si presta molto bene per un corso universitario di primo livello corrispondente a un’annualità (12 crediti) comprendente una componente di laboratorio nella quale implementare e verificare i numerosi schemi di natura elettronica presentati nei vari capitoli.

Uno degli aspetti fondamentali dell’esposizione di Gupta è la rassegna piuttosto completa delle tecniche di controllo classico, sia dal punto di vista analitico sia dal punto di vista applicativo/industriale. La presentazione è di tipo tradizionale ed è arricchita da un notevole numero di esempi e problemi proposti alla fine di ogni capitolo, i quali portano lo studente alla naturale verifica numerica e applicativa dei concetti illustrati nella teoria. Come è prassi comune da alcuni anni, il testo fa uso dell’ambiente MATLAB per lo svolgimento numerico di esempi e propone strutture di comandi atti a risolvere gli esercizi mediante tale software.

Dal punto di vista organizzativo, il volume si compone di quindici capitoli e di un breve glossario dei termini più comuni; un’appendice con le istruzioni base di MATLAB è disponibile sul booksite associato al volume.
I primi quattro capitoli formano la base introduttiva dei concetti matematici e degli strumenti necessari nel seguito, quali l’algebra a blocchi, la trasformata di Laplace e le componenti elettromeccaniche per la definizione di modelli matematici di impianti fisici.
I Capitoli dal 5 all’8 sono la componente sostanziale della metodologia del controllo vista in ottica classica (ovvero la trattazione di sistemi monovariabili mediante l’uso di funzioni di trasferimento).
Gli ultimi capitoli descrivono in dettaglio alcune tipologie di controllo industriale come i controllori on-off e i controllori PID. In aggiunta a questo, vengono presentate anche tecniche di implementazione digitale ed è fornita un’introduzione sulle tematiche fuzzy e di tuning, che sono diventate ormai di uso comune anche a livello industriale.
Il Capitolo 15 tratta in modo molto sintetico alcuni aspetti di modellistica relativi alla rappresentazione di sistemi dinamici nello spazio degli stati.