DINAMICA E CONTROLLO DEI PROCESSI CHIMICI
(Corso di laurea in Ingegneria Chimica)
Prof. Mosé Galluzzo

Il corso si propone di fonire le principali nozioni necessarie all'analisi e al progetto dei sistemi di controllo degli impianti chimici.Una prima parte del corso é dedicata allo sviluppo dei modelli dinamici dei processi e delle apparecchiature più comuni di ingegneria chimica. Nella seconda parte sono invece introdotti i concetti fondamentali del controllo di processo e descritte le tecniche più comunemente usate per il progetto dei controllori. Una terza parte è infine dedicata ai sistemi di controllo avanzato e al controllo con calcolatore. Nelle esercitazioni vengono sviluppati alcuni esempi, facendo anche uso di software specifico per la simulazione dinamica e per l'analisi e la progettazione di sistemi di controllo.

Modalità di esame:
L'esame prevede la sola prova orale.

PROGRAMMA DEL CORSO

Modelli matematici di sistemi di ingegneria chimica: Leggi fondamentali: equazioni di continuità, bilanci di energia, equazioni di moto, equazioni di trasporto, equazioni di stato, equilibrio chimico, cinetica chimica - Variabili di stato ed equazioni di stato - Modelli ingresso-uscita - Gradi di libertà - Esempi di modelli matematici - Caratteristiche dei modelli usati per il controllo dei processi

Analisi del comportamento dinamico dei processi chimici: Trasformata di Laplace Soluzione di equazioni differenziali con il metodo della trasformata di Laplace - Funzione di trasferimento e modelli ingresso-uscita - Comportamento dinamico di sistemi del primo e secondo ordine - Comportamento dinamico di sistemi di ordine superiors

Progetto di controllori feedback: Introduzione al controllo feedback - Comportamento dinamico di processi controllati in feedback - Analisi di stabilità - Progetto di controllori feedback - Risposta in frequenza e suo uso nel progetto di controllori feedback - Strumentazione dei sistemi di controllo

Altre tecniche di controllo: Controllo feedforward e a rapporto - Controllo feedback di sistemi con tempo morto elevato o con risposta inversa - Sistemi di controllo con anelli multipli - Sistemi di controllo adattativo e inferenziale

Progetto di sistemi di controllo per processi multivariabili: Sintesi di configurazioni di controllo alternative per processi multivariabili - Interazione e disaccoppiamento di anelli di controllo - Progetto di sistemi di controllo per impianti completi

Introduzione al controllo con calcolatore: Calcolatore di processo e calcolatore di controllo - Controllo distribuito - Modelli discreti - Progetto di controllori digitali feedback - Identificazione - Controllo adattativo - Controllori programmabili

Simulazione e CAD: Integrazione numerica - Simulazione dinamica - CAD di sistemi di controllo - Esempi di simulazione

TESTI CONSIGLIATI

G. Stephanopoulos: "Chemical Process Control, An Introduction to Theory and Practice", Ed. Prentice-Hall, Englewood-Cliffs, New Jersey 1984

W.L. Luyben: "Process Modeling, Simulation and Control for Chemical Engineers", Ed.McGraw-Hill, 2 ed., New York 1990

J.M. Douglas: "Process Dynamics and Control", Ed. Prentice Hall, Englewood-Cliffs, New Jersey 1972

D.E. Seborg, T.F. Edgar, D.A Mellichamp: "Proces Dynamics and Control", Ed. John Wiley & Sons, New York 1989