INGEGNERIA DELL'AUTOMAZIONE E DEI SISTEMI

DEL MODULO
Il modulo si propone l'acquisizione dei concetti fondamentali del calcolo differenziale ed integrale di funzioni di una variabile
reale e lo sviluppo della capacità di applicarli in ambito scientifico
DEL MODULO
Lo studente al termine del corso dovrà' acquisire le conoscenze sulle principali tematiche e metodologie applicate al calcolo
infinitesimale, differenziale ed integrale per campi vettoriali di più' variabili reali. In particolare lo studente sarà' in grado di
comprendere le problematiche che nascono dalla necessita' di creare un linguaggio rigoroso usando il metodo logico-
deduttivo per affrontare problemi matematici inerenti alle tematiche del modulo. Lo studente sarà' anche in grado di affrontare
problemi derivanti dalla fisica e delle tecnologie tipiche dell'ingegneria robotica e dell'informazione, e rappresentarli e
contestualizzarli nel linguaggio matematico opportuno, derivandone modelli esprimibili mediante problemi differenziali. Tali
obiettivi sono in linea con con quanto previsto negli obiettivi formativi del Corso di Studi, che prevede la formazione di un
ingegnere con competenze che gli permettano di identificare, formulare e risolvere problemi che richiedono un approccio
interdisciplinare con alla base la rigorosità' del metodo scientifico-matematico

1 Insiemi numerici
6 Funzioni di variabile reale e loro proprietà. Funzioni elementari: potenze, radici, esponenziali,
logaritmi, funzioni trigonometriche. Grafici delle funzioni elementari. Operazioni con le funzioni
elementari.
3 Cenni di topologia della retta reale. Successioni numeriche e principali teoremi. Equivalenze
asintotiche. Confronto infiniti. Limiti notevoli per successioni
4 Limiti di funzioni al finito ed all'infinito. Definizione successionale. Teoremi principali. Infinitesimi e
infiniti. Confronti asintotici. Limiti notevoli
4 Funzioni continue in un intervallo e teoremi principali (Weierstrass, degli zeri)
8 Funzioni derivabili e loro prime proprietà. L'algebra delle derivate. Principali teoremi ed algebra
del calcolo delle derivate. Serie di Taylor
4 L'integrale di Riemann: definizione, proprietà. Teorema fondamentale del Calcolo Integrale.
Primitive. Metodi di integrazione. Cenni sulla sommabilità.
2 Serie numeriche: convergenza, divergenza, irregolarità. Serie a segno alterno.

3 Esercizi sulle funzioni elementari
2 Esercizi sulle successioni numeriche
8 Esercizi sul calcolo di limiti di funzioni e derivate
7 Esercizi sul calcolo integrale
2 Esercizi su serie numeriche
MODULO
MODULO ANALISI MATEMATICA 2
Prof. FRANCESCO GARGANO
10 Equazioni differenziali
Definizione e generalità' delle equazione differenziale di ordine n. Equazioni del primo ordine e
tecniche risolutive. Problema di Cauchy e teorema di esistenza e unicità' della soluzione del
problema di Cauchy. Equazioni a variabili separabili. Equazioni del second'ordine e tecniche
risolutive. Struttura dell'integrale generale. Teorema di esistenza e unicità' per il problema di
Cauchy. Metodo delle somiglianze.
10 Calcolo differenziale
Generalita' sulle funzioni di piu' variabili. Grafico. Topologia in Rn. Definizione di limite e funzione
continua per funzioni di piu' variabili. Unicita' del limite. Algebra dei limiti. Teorema di Weirstrass.
Teorema degli zeri. Teorema di permanenza del segno. Derivate parziali, funzioni derivabili. Il
vettore gradiente. Relazione tra derivabilita' e continuita' per funzioni di due variabili reali.
Derivate direzionali. Definizione di piano tangente al grafico di una funzione di due variabili reali.
Funzione differenziabile. Teorema di Schwarz. Matrice Hessiana. Formula di Taylor al secondo
ordine. Derivate di ordine superiore al secondo: estensione del teorema di Schwarz. Definizione
di estremo libero, locale e globale, per funzioni di piu' variabili. Definizione di punto di estremo
vincolato per una funzione di due variabili.
4 Curve nello spazio. Curve semplici. Curve chiuse. Curve regolari. Lunghezza di una curva.
Integrale di linea di prima scpecie. Applicazioni fisiche.
6 Integrali doppi: definizione e calcolo come integrali iterati. Domini normali e domini regolari.
Calcolo di aree, baricentri e momenti d'inerzia di lamine piane. Cambiamento di variabili negli
integrali doppi. Formula dello jacobiano, calcolo di integrali in coordinate polari, sferiche e
cilindriche. Integrali tripli: integrazione per fili e per strati.

10 Equazioni differenziali
8 Calcolo differenziale
6 Calcolo integrale

La verifica finale consiste in una prova scritta e in una prova orale (prova
completa).
La prova scritta consiste nella risoluzione di alcuni esercizi e mira a valutare non
solo le capacità di calcolo acquisite dagli studenti, ma anche il grado di
conoscenza dei concetti e dei teoremi presentati nel corso e la capacità degli
studenti di applicarli autonomamente. La valutazione della prova scritta è
espressa in forma di giudizio sintetico, distinguendo cinque possibili fasce: A =
ottimo, B = buono, C = discreto, D = sufficiente, F = insufficiente.
La prova orale, alla quale si accede a seguito del superamento di quella scritta,
consiste in varie domande riguardante i contenuti del corso. Essa ha la finalità di
approfondire la verifica del livello di maturazione delle conoscenze della
materia, nonché delle capacità di esposizione dei contenuti teorici (definizioni,
enunciazione e dimostrazione dei risultati proposti durante il corso).
Alla valutazione finale, in trentesimi, concorrono sia la prova scritta sia la prova
orale. Essa è formulata sulla base dei seguenti criteri:
a) conoscenza di base degli argomenti proposti e capacità limitata di applicarli
autonomamente; sufficiente capacità di portare a termine un ragionamento
rigoroso e sufficiente proprietà di linguaggio (voto 18-21);
b) conoscenza buona degli argomenti proposti e capacità discreta di applicarli
autonomamente; discreta capacità di portare a termine un ragionamento
rigoroso e buona proprietà di linguaggio (voto 22-25);
c) conoscenza approfondita degli argomenti proposti e capacità di applicarle con
rigore matematico, ma non in piena autonomia; possesso di buona proprietà di
linguaggio (voto 26-28);
d) conoscenza approfondita e ampia degli argomenti proposti; capacità di
applicarli con prontezza, rigore e in piena autonomia; possesso di ottime
capacità comunicative (voto 29-30L).
Inoltre, dopo ogni modulo didattico, è prevista una prova scritta di verifica. Tali
prove non sono obbligatorie; la partecipazione è lasciata alla discrezione dello
studente, e possono sostituire l'esame finale. La prima prova, intermedia, si
svolge a metà corso e il suo superamento consente di accedere alla seconda
prova scritta al termine del secondo modulo. Il superamento di entrambe le
prove costituisce valutazione ed il voto proposto allo studente sarà la media
delle due verifiche. Se la seconda prova non viene superata, durante l'esame
finale lo studente può svolgere solo la parte scritta relativa al secondo modulo,
con obbligo di discussione orale. Il voto finale sarà la media tra il voto della
prima verifica e il risultato della prova finale, inclusa la discussione. La
valutazione della prima prova intermedia sarà in ogni caso mantenuta solo fino
alle sessione di esami di Settembre, e di conseguenza dopo tale data sarà
possibile effettuare solo la prova completa. I criteri valutativi delle due prove di
verifica sono i medesimi della prova completa.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Testo principale:

• M. Bramanti – C. Pagani – S. Salsa, Analisi Matematica I (con elementi di geometria ed algebra lineare), Zanichelli ed.
  ( ISBN: 9788808254214 )
• P. Marcellini – C. Sbordone, Esercitazioni di Matematica, vol. I (parte prima), Liguori ed. (ISBN: 882076351)
  Testi di approfondimento:
  •P. Marcellini – C. Sbordone, Elementi di Analisi Matematica uno, Liguori ed. (ISBN: 8820733838)
• Bertsch-Dal Passo-Giacomelli: Analisi matematica, McGraw-Hill, ISBN 978-8838662812
  •Adams, Essex, Calculus: A Complete Course, Pearson, ISBN 978-0134154367 (English version)
  TIPO DI ATTIVITA' A
  AMBITO 83098-Matematica, informatica e statistica
  NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO 96
  PERSONALE
  NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITA' 54
  DIDATTICHE ASSISTITE
  Testi principali:
• M. Bramanti, C.D. Pagani, S. Salsa: Analisi matematica 2, Ed. Zanichelli, ISBN 9788808122810
• S. Salsa, A. Squellati: Esercitazioni di Analisi Matematica 2, Ed. Zanichelli, ISBN 9788808218964
  Testi di approfondimento
  •N. Fusco- P. Marcellini – C. Sbordone, Elementi di analisi matematica 2o, Liguori ed. (ISBN: 8820752522))
• Bertsch-Dal Passo-Giacomelli: Analisi matematica, McGraw-Hill, ISBN 978-8838662812
• Adams, Essex, Calculus: A Complete Course, Pearson, ISBN 978-0134154367 (English version)
  TIPO DI ATTIVITA' A
  AMBITO 83098-Matematica, informatica e statistica
  NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO 96
  PERSONALE
  NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITA' 54
  DIDATTICHE ASSISTITE

DEL MODULO
Lo studente sara' capace di applicare le metodologie studiate in contesti differenti e di apprendere processi di analisi e sintesi
relativi ai circuiti logici.
DEL MODULO
Al termine del corso lo studente sara' in grado di valutare, analizzare, comunicare e implementare le possibili soluzioni
software a semplici problemi utilizzando l’acquisita padronanza del linguaggio C.

12 Introduzione al corso, concetto di informazione e sua natura logaritmica. Rappresentazione dei
numeri interi in una base generica, numeri binari. Conversione di numeri da una base ad un altra,
rappresentazione di numeri in virgola mobile e di numeri negativi. Rappresentazione numerica di
immagini e suoni, codice ASCII.
Introduzione all'algebra di Boole. Porte logiche, funzioni booleane, logica negata, teoremi e
proprieta' dell'algebra, forme normali. Mappe di Karnaugh, minimizzazione di funzione booleane.
Sintesi di reti combinatorie. Circuiti integrati (full adder, sommatori, multiplexer, decoder).
16 Circuti sequenziali; Modelli di Mealy e di Moore; Latch SR, Latch di tipoD; flip flop JK, T, D, SR ;
Master slave; flip flop sensibili alle variazioni; Analisi di reti sequenziali sincrone; concetto di
Stato, diagramma di stato. Equazioni caratteristiche dei Flip-flop;. Procedimenti di sintesi delle
reti sequenziali sincrone: Codifica degli stati. Sintesi di reti sequenziale. Sintesi con flip-flop D.
Verifica del funzionamento di reti sequenziali, Simulazione di reti sequenziali; Sintesi con flip-flop
D, flip-flop T e flip-flop JK. Sintesi di riconoscitori di sequenza, Sintesi di reti sequenziali a partire
dal diagramma di stato. Registri, Contatori, ROM, PAL, PLA
8 Architettura di un calcolatore, CPU, ALU, RAM, BUS, macchina di von Neumann. Concetto di
programma. Processore. Sistemi CISC, sistemi RISC. Logica cablata, logica microprogrammata.
Introduzione ai sistemi operativi

4 Rappresentazione dell’informazione. Algebra Booleana
7 Analisi e Sintesi di reti Combinatorie, Rappresentazione sulla Mappa di Karnaugh; Forme
Canoniche Congiuntive e Disgiuntive
7 Analisi e Sintesi di Reti Sequenziali, Riconoscitori di Sequenze
MODULO
FONDAMENTI DI INFORMATICA
Prof. ROBERTO PIRRONE
2 Introduzione al corso. Elaborazione dei dati, architettura dei computer, sistemi operativi, reti di
computer. Linguaggi di programmazione, prospettiva storica. Traduzione dei programmi.
Indipendenza dalla macchina
2 Concetto di algoritmo, rappresentazione degli algoritmi, pseudocodice e diagrammi di flusso.
Concetti della programmazione tradizionale. Compilazione del primo programma. Esecuzione del
primo programma.
2 Introduzione al linguaggio C. Variabili, tipi di dati ed espressioni aritmetiche. Differenza tra
variabili e costanti. Assegnamento. Operatori. Priorità tra gli operatori.
2 Concetto di sottoprogramma. Introduzione alle funzioni C. Valori di ritorno delle funzioni. Funzioni
con parametri e senza parametri. Progettazione modulare del software: tecniche top-down e
diagrammi di struttura. Comprensione e simulazione di algoritmi/programmi.
2 Strutture di selezione (if-else) e di selezione tra più alternative (switch-case). Diagrammi di flusso
per le strutture di selezione. Comprensione e simulazione di algoritmi/programmi.
2 Programmi iterativi in linguaggio C. Strutture iterative (for, while e do-while). Diagrammi di flusso
per le strutture di iterative. Annidamento delle strutture. Comprensione e simulazione di algoritmi/
programmi.
2 Algoritmi iterativi. Efficienza e correttezza di un algoritmo. Introduzione all'analisi computazionale
di un algoritmo: complessità di tempo e di memoria.
4 Approfondimento sulle funzioni. Variabili locali. Visibilità e scope di una variabile. Variabili globali,
static e register. Concetto di puntatore e suo uso nei parametri di funzione.
2 Concetto di ricorsione. Gestione della memoria di una funzione ricorsiva. Implementazione in
linguaggio C.
3 Concetto di struttura di dati. Gli array: dichiarazione e indicizzazione. Array multidimensionali.
Tipo enumerativo e array con indice di tipo enumerativo. Cicli e array. Semplici strutture dati con
array: le pile.
2 Stringhe di caratteri. Utilizzo delle stringhe in C: array di caratteri, stringhe di caratteri di
lunghezza variabile, sequenze di escape.
4 Approfondimento sui puntatori: puntatori e array. Aritmetica dei puntatori. Strutture e unioni.
Implementazione di strutture e tipi personalizzati. Implementazione di strutture dati elementari:
liste e code. Operazioni di ricerca e di ordinamento in collezioni di dati.
2 Gestione di input e output nel linguaggio C. Gestione di file.
2 Direttive di preprocessore. Inclusione di librerie personali.

4 Progettazione di semplici algoritmi attraverso diagrammi di flusso. Passaggio da diagrammi di
flusso a codice C. Primi programmi in C: compilazione, linking ed esecuzione. Implementazione
di programmi per la manipolazione di dati numerici.
2 Progettazione di algoritmi che prevedono la selezione e strutture iterative attraverso i diagrammi
di flusso. Implementazione corrispondente in linguaggio C.
3 Esercizi sulla progettazione di software modulare attraverso un uso corretto delle funzioni.
Progettazione e implementazione di algoritmi che utilizzano la decomposizione funzionale.
Documentazione appropriata delle funzioni.
6 Progettazione e implementazione di algoritmi che utilizzano stringhe di caratteri, vettori e matrici.
Utilizzo dei puntatori. Esercizi sull'utilizzo dei tipi enumerativi e delle strutture.
3 Implementazione di programmi che usano l'I/O da file. Preparazione alla prova scritta.
ORE Altro
3 Somministrazione della prova in itinere.

L’apprendimento viene valutato attraverso due prove scritte in itinere che
insistono sui due moduli del corso ed una prova orale opzionale. Lo studente
che non partecipa alle prove in itinere dovrà fare una prova scritta finale sui
contenuti dei due moduli. La prova scritta riguardante gli argomenti del modulo
di Reti Logiche consiste prevalentemente nella risposta ad alcuni quesiti a
risposta chiusa o aperta e in quesiti di progettazione di circuiti sequenziali e
combinatori. I quesiti tenderanno a verificare a) le conoscenze acquisiste; b) la
capacita' di progettare circuiti che rispondano ad alcune specifiche, c) la
capacita' di organizzare ed esporre le conoscenze tecniche. Il punteggio
massimo si ottiene quando la verifica accerta il pieno possesso dei tre seguenti
aspetti: capacita' di svolgere i quesiti riguardanti la rappresentazione
dell’informazione, la capacita' di progettare o ottimizzare circuiti logici che
assolvono a specifici compiti, la capacita' di descrivere e confrontare diverse
soluzioni circuitali. La prova scritta riguardante gli argomenti del modulo di
Fondamenti di Programmazione viene effettuata al computer. La prova consiste
nella generazione di uno o più programmi in linguaggio C in base ad alcune
specifiche tecniche date.
La prova tendera' a verificare a) la conoscenza del linguaggio di
programmazione C; b) la capacita' di trovare soluzioni a semplici problemi tipici
della disciplina; c) la capacita' di creare software funzionanti. Il punteggio
massimo si ottiene se la verifica accerta il pieno possesso dei tre seguenti
aspetti: l’utilizzo di costrutti del linguaggio in modo sintatticamente corretto; la
capacita' di comporre i costrutti per risolvere problemi riguardanti l’acquisizione,
l'elaborazione e la memorizzazione di informazioni; la creazione di software che
possano essere eseguiti senza presentare malfunzionamenti. Il voto finale sarà
calcolato come media delle valutazioni delle 2 prove. La prova orale, cui lo
studente potrà accedere facoltativamente solo previa indicazione dei docenti
riguardera' gli argomenti di entrambi i moduli e consisterà di una discussione
generale su tutti gli aspetti delle Reti Logiche e della Programmazione in
Linguaggio C.
La valutazione generale si basa sui seguenti criteri di massima: a) eccellente
(30 - 30 e lode): ottima conoscenza degli argomenti, ottima proprieta' di
linguaggio, buona capacita' analitica, lo studente e' in grado di applicare le
conoscenze per risolvere i problemi proposti; b) molto buono (26 - 29): buona
padronanza degli argomenti, piena proprieta' di linguaggio, lo studente e' in
grado di applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti; c) buono (24

• 25): conoscenza di base dei principali argomenti, discreta proprieta' di
  linguaggio con limitata capacita' di applicare autonomamente le conoscenze alla
  soluzione dei problemi proposti;
  d) discreto (21 - 23): limitata padronanza degli argomenti principali
  dell’insegnamento, discreta proprieta' di linguaggio, discreta capacita' di
  applicare autonomamente le conoscenze acquisite; e) sufficiente (18 - 20):
  minima conoscenza di base degli argomenti principali dell’insegnamento e del
  linguaggio tecnico, scarsa capacita' di applicare autonomamente le conoscenze
  acquisite f) insufficiente: non possiede una conoscenza minima accettabile dei
  contenuti degli argomenti trattati nell'insegnamento.
  Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
  compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
  Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
  attuazione della normativa vigente.

1. M. Morris Mano, Charles R. Kime, Reti Logiche, III Edizione italiana, Pearson Education Italia, ISBN: 88-7192-142-9
TIPO DI ATTIVITA' A
AMBITO 83098-Matematica, informatica e statistica
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO 96
PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITA' 54
DIDATTICHE ASSISTITE
Tutti i testi sono da considerarsi di approfondimento
1.(cid:9)Jeri R. Anly – Elliot B. Koffman, Problem solving e programmazione in C, Apogeo, ISBN-10: 8838786410
2.(cid:9)J. Glenn Brookshear - Stephen G. Kochan, Fondamenti di informatica e programmazione in C, Pearson, ISBN-10:
8865183691
TIPO DI ATTIVITA' A
AMBITO 83098-Matematica, informatica e statistica
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO 96
PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITA' 54
DIDATTICHE ASSISTITE

Lo studente, al termine del corso, avra' conoscenza delle problematiche inerenti
la rappresentazione e la quotatura di elementi singoli o assemblati. Conoscera'
le modalita' di collegamento dei diversi elementi. Lo studente sara' in grado di
effettuare il disegno, anche attraverso l’utilizzo di software commerciali dedicati,
dei complessivi e di interpretarne il corretto funzionamento.
Queste capacita' saranno successivamente utilizzate per la corretta
impostazione di un problema di rappresentazione. Durante lo svolgimento del
corso infatti gli studenti verranno impegnati nel risolvere i problemi secondo i
moderni criteri della progettazione sfruttando, dunque, gli ausili informatici piu'
opportuni per il problema in esame.

2 Generalita: il disegno tecnico; norme generali e strumenti per il disegno tecnico; uso ed applicazioni delle linee
unificate.
5 Proiezioni: parallele ortogonali ed oblique, del Monge. Il metodo di proiezione europeo.
4 Sezioni: norme; modalita' di sezionamento; tratteggio; convenzioni.
4 Quotatura: norme; sistemi e convenzioni.
3 Intersezioni e compenetrazioni
3 Collegamenti: generalita, necessita' dei collegamenti. Collegamenti filettati e saldati.
6 Modellazione CAD

3 Proiezioni: parallele ortogonali ed oblique, del Monge. Il metodo di proiezione europeo.
6 Sezioni: norme; modalita' di sezionamento; tratteggio; convenzioni.
3 Intersezioni e compenetrazioni
6 Collegamenti
6 Rappresentazione di assemblati: sezioni e quotatura
3 Modellazione CAD

L’esame finale consiste di tre prove: una pratica al computer, una scritta ed una
orale.
La prova pratica al computer ha l’obiettivo di valutare la capacita' del candidato
di rappresentare, secondo le norme tecniche, componenti semplici tra loro
collegati. Tempo massimo assegnato: tre ore.
La prova scritta prevede al minimo sei domande a risposta chiusa e/o aperta.
L’obiettivo e' valutare la conoscenza dei principali argomenti. Tempo massimo
assegnato: mezz’ora.
La prova orale prevede un minimo di due domande, di cui una volta a chiarire gli
aspetti oggetto delle prove grafica e scritta. L’obiettivo e' accertare il possesso
delle competenze e delle conoscenze disciplinari previste dal corso, nonche' la
proprieta' di linguaggio e le capacita' di analisi e di applicazione delle
conoscenze.
La prova orale e' facoltativa se le prove pratica e scritta sono state valutate
positivamente e se lo studente ha consegnato durante il corso almeno il 70%
delle esercitazioni assegnate.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.
Criteri di Valutazione
Valutazione: eccellente; voto: 30÷30/L; Esito: ottima conoscenza degli
argomenti, ottima proprieta' di linguaggio, buona capacita' analitica, lo studente
e' in grado di applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti
Valutazione: molto buono; voto: 27÷ 29; Esito: buona padronanza degli
argomenti, piena proprieta' di linguaggio, lo studente e' in grado di applicare le
conoscenze per risolvere i problemi proposti
Valutazione: buono; voto: 24÷26; Esito: conoscenza di base dei principali
argomenti, discreta proprieta' di linguaggio, con limitata capacita' di applicare
autonomamente le conoscenze alla soluzione dei problemi proposti
Valutazione: soddisfacente; voto: 21÷23; Esito: non ha piena padronanza degli
argomenti principali dell’insegnamento ma ne possiede le conoscenze,
soddisfacente proprieta' linguaggio, scarsa capacita' di applicare
autonomamente le conoscenze acquisite
Valutazione: sufficiente; voto: 18÷20; Esito: minima conoscenza di base degli
argomenti principali dell’insegnamento e del linguaggio tecnico, scarsissima o
nulla capacita' di applicare autonomamente le conoscenze acquisite
Valutazione: insufficiente; voto: <=17; Esito: non possiede una conoscenza
accettabile dei contenuti degli argomenti trattati nell'insegnamento

Disegno tecnico industriale, Chirone - Tornincasa, voll. I-II, Ed. Il Capitello,
Torino (Volume I - ISBN: 9788842674436; Volume II -ISBN: 9788842676218);
edizioni del 2014 o successive.
Technical Drawing with Engineering Graphics, Frederick E. Giesecke et al.,
Peachpit Press, (ISBN: 9780134306414).
Estratti delle norme UNI forniti dal docente su: Disegno Tecnico - Principi e
applicazioni generali di disegno meccanico e industriale; organi meccanici;
specificazioni dimensionali e geometriche di disegno meccanico e industriale;
schemi simboli e tolleranze di disegno meccanico e industriale.
Dispense e slides forniti dal docente.

Far acquisire all’allievo le conoscenze relative alle dinamiche di mercato, al
comportamento del consumatore, alle scelte del produttore e consentire
all’allievo di effettuare una valutazione economico finanziaria di alternative di
investimento. Tali conoscenze e competenze di economia, complementari a
quelle più tecnico-scientifiche delle altre materie dell’intero percorso formativo,
sono essenziali per formare la figura dell’ingegnere che dovrà inserirsi nel
mondo del lavoro e pertanto relazionarsi col mondo delle aziende e con quello
dell’imprenditorialità o della libera professione.

2 Introduzione all'economia per ingegneri
2 La scienza economica e l'economia
5 La domanda, l'offerta e il mercato
3 Elasticità della Domanda e dell'Offerta
5 La Teoria della Scelta del Consumatore
3 La Teoria dell'Offerta nel breve e lungo periodo
5 Strutture dei mercati
2 Introduzione alla Matematica finanziaria. Formule per la capitalizzazione e attualizzazione.
3 L'analisi degli investimenti e la valutazione delle alternative.

3 La scienza economica e l'economia
4 La domanda, l'offerta e il mercato
3 Elasticità della Domanda e dell'Offerta
3 La Teoria della Scelta del Consumatore
2 La Teoria dell'Offerta nel breve e lungo periodo
3 Strutture dei mercati
3 Introduzione alla Matematica finanziaria. Formule per la capitalizzazione e attualizzazione.
3 L'analisi degli investimenti e la valutazione delle alternative.

La valutazione delle conoscenze, delle competenze e delle capacità applicative
dello studente avviene attraverso lo svolgimento di una prova scritta valutata in
trentesimi. Il voto finale è la somma del voto assegnato a 3 esercizi e a 6
domande.
Lo svolgimento corretto di ognuno dei 3 esercizi (due di microeconomia e uno
sulla valutazione degli investimenti) vale 6 punti (in totale 18 punti).
La risposta corretta ad ognuna delle 6 domande vale 2 punti (in totale 12 punti).
Le 6 domande riguarderanno tutti gli argomenti trattati nel corso (domanda,
offerta, elasticità, volume ottimo di produzione, economie di scala, struttura dei
mercati, valutazione degli investimenti).
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente

•(cid:9)Dispense distribuite durante il corso;
•(cid:9)Begg-Vernasca-Fischer-Dornbush, Economia, McGraw-Hill Education, 2014;
•(cid:9)Sullivan-Wicks-Luxhoj, Economia Applicata all’ingegneria, Pearson Prentice
Hall.

Acquisire i principi fondamentali della meccanica e della termodinamica. Saper
applicare la teoria generale per risolvere semplici esercizi di meccanica e
termodinamica.

4 Argomento 1.
Misura e grandezze fisiche. La fisica e il metodo scientifico. Misura di una grandezza fisica. Misura diretta e
indiretta. Grandezze fondamentali e derivate. Sistemi di unita' di misura ed equazioni dimensionali. Il Sistema
Internazionale. Algebra vettoriale: Grandezze scalari e vettoriali. Scomposizione e addizione di vettori: metodo
geometrico e analitico. Prodotto scalare e vettoriale. Derivata di un vettore. Momento di un vettore applicato.
Vettore posizione e sistemi di coordinate.
6 Argomento 2. Cinematica del punto materiale. Sistema di riferimento. La legge oraria di un punto materiale.
Equazione della traiettoria. Moto rettilineo. Velocita' ed accelerazione nel moto rettilineo. Moto rettilineo
uniforme e uniformemente accelerato. Moto di caduta libera dei corpi. Moto vario. Moto armonico semplice.
Moto di un punto materiale con traiettoria giacente in un piano. Velocita' e accelerazione nel moto piano. Moto
di un proiettile. Moto circolare uniforme e vario. Grandezze angolari. Relazioni tra le grandezze lineari e
angolari. Moto nello spazio. Composizione di moti. Cinematica dei moti relativi. Relazione tra le velocita' e le
accelerazioni rispetto a due sistemi di riferimento in moto relativo. Accelerazione di Coriolis.
7 Argomento 3. Dinamica del punto materiale. Interazioni e forze. Sistemi di riferimento inerziali. Leggi di
Newton. Reazioni vincolari. Massa e peso. Applicazioni delle leggi di Newton. Forze di attrito. Forze elastiche e
legge di Hooke. Forze dipendenti dalla velocita. Classificazione delle forze. Impulso e quantita' di moto.
Dinamica del moto circolare. Forze centrali. L’oscillatore armonico semplice. Pendolo semplice. Momento della
forza e della quantita' di moto. Teorema del momento angolare e del momento dell’impulso. Leggi della
dinamica in un sistema di riferimento non inerziale.
5 Argomento 4. Lavoro ed energia. Lavoro di una forza. Energia cinetica e teorema delle forze vive (o
dell’energia cinetica). Campi di forze conservativi. Energia potenziale. Forze non conservative. Energia
meccanica e sua conservazione. La legge di conservazione dell’energia. Relazione tra forza ed energia
potenziale. La potenza. Considerazioni energetiche sul moto armonico semplice.
7 Argomento 5. Dinamica dei sistemi di punti materiali. Centro di massa. Teorema del moto del centro di massa.
Principio di conservazione della quantita' di moto. Teorema del momento angolare. Conservazione del
momento angolare. Teorema dell’energia cinetica. Sistema di riferimento del centro di massa. Teoremi di
König. Sistemi di forze parallele e baricentro. Equazioni cardinali della dinamica dei sistemi. Urti tra punti
materiali. Sistemi a massa variabile.
6 Argomento 6. Dinamica del corpo rigido. Gradi di liberta. Cinematica dei corpi rigidi: moti traslatori, moti rotatori
con asse fisso o variabile. Momento d’inerzia. Teorema di Huygens-Steiner. Dinamica dei sistemi rigidi con
asse fisso. Energia cinetica di un sistema rigido. Lavoro delle forze agenti sui sistemi rigidi. Moto di puro
rotolamento. Corpo rigido libero. Pendolo composto. Leggi di conservazione nel moto di un corpo rigido libero.
Urti tra punti materiali e corpi rigidi e tra corpi rigidi. Equilibrio statico del corpo rigido. Giroscopi.
2 Argomento 7. Proprieta' meccaniche dei fluidi. Generalita' sui fluidi. Densita. Pressione. Equilibrio statico di un
fluido. Legge di Stevino e legge di Pascal. Equazione barometrica. Principio di Archimede. Fluidi ideali e reali.
Dinamica dei fluidi. Teorema di Bernoulli e sue applicazioni. Cenni sulla viscosità. Moto in un mezzo viscoso.
3 Argomento 8. Sistemi e stati termodinamici. Equilibrio termodinamico. Temperatura e termometri. Sistemi
adiabatici. Esperimenti di Joule. Calore. Primo principio della termodinamica. Energia interna. Trasformazioni
termodinamiche. Lavoro e calore. Calorimetria. Processi isotermi e cambiamenti di fase. Trasmissione del
calore. Dilatazione termica.
3 Argomento 9. Leggi dei gas. Equazione di stato dei gas ideali. Termometro a gas ideale a volume costante.
Trasformazioni di un gas. Lavoro di un gas. Calori specifici. Energia interna del gas ideale. Studio di
trasformazioni isoterme, isocore, isobare. Trasformazioni cicliche e macchine termiche. Teoria cinetica dei
gas. Significato cinetico di temperatura e calore. Cenni sui gas reali.
4 Argomento 10. Enunciati di Kelvin-Planck e Clausius del secondo principio della termodinamica. Reversibilita'
e irreversibilita. Ciclo di Carnot. Teorema di Carnot. Temperatura termodinamica assoluta. Teorema di
Clausius. Entropia. Diagrammi T-S. Principio di aumento dell'entropia e freccia del tempo. Calcoli di variazioni
di entropia. Entropia del gas ideale. Cenni su entropia e probabilità.

2 Argomento 1
3 Argomento 2
6 Argomento 3
4 Argomento 4
6 Argomento 5
7 Argomento 6
1 Argomento 7
1 Argomento 8
2 Argomento 9
2 Argomento 10

La verifica dell'apprendimento avverra' tramite una una prova scritta finale e una
prova orale.
La prova scritta ha lo scopo di verificare sia il grado di conoscenza degli
argomenti dell'insegnamento che la capacita' del candidato di utilizzare le
conoscenze acquisite per analizzare date situazioni fisiche. Inoltre la prova
scritta ha come obiettivo quello di indagare sulla abilita' del candidato di
sviluppare una strategia di calcolo adottando gli strumenti matematici appropriati
al fine di risolvere il problema assegnato. La prova scritta finale, della durata di
due ore e valutata in trentesimi, prevede la risoluzione di tre problemi con tre
livelli di difficoltà crescente (livello 1, 2, 3). La prova scritta finale si riterra'
superata se lo studente avra' risolto in modo sufficiente almeno il problema di
livello 1, dimostrando di possedere almeno una conoscenza accettabile degli
argomenti del corso e della loro applicazione. Pertanto, ai tre problemi si
assegneranno i seguenti punteggi massimi (in trentesimi): Livello 1 (18 punti),
Livello 2 (6 punti), Livello 3 (6 punti). Durante la prova scritta non sono ammessi
libri o appunti del corso. E’ consentito l’uso della calcolatrice.
La prova orale, valutata in trentesimi, consiste in un esame-colloquio che inizia
con una domanda entry-level molto semplice sugli argomenti del corso. Se lo
studente non sarà in grado di rispondere a questa domanda in modo sufficiente,
l'esame si riterrà non superato. Se si risponde in modo sufficiente alla domanda
entry-level, l'esame continua con domande sugli argomenti trattati nella prova
scritta e all'interno del corso. La prova orale, oltre che verificare le conoscenze
acquisite, permette di valutare se il candidato possiede un'adeguata proprietà di
linguaggio scientifico ed una capacita' di esposizione chiara e sintetica. Essa
deve essere sostenuta nello stesso appello in cui è stata superata la prova
scritta.
La valutazione complessiva, che terra' conto delle due prove (scritta e orale)
svolte dallo studente, sarà formulata sulla base dei seguenti criteri:

• esame non superato: se lo studente non possiede una conoscenza sufficiente
  degli argomenti base trattati nell'insegnamento;
• voto 18-21: se lo studente possiede una sufficiente conoscenza di base degli
  argomenti oggetto dell'insegnamento ma una scarsa capacita' di utilizzare in
  modo autonomo le conoscenze acquisite;
• voto 22-25: se lo studente non ha piena padronanza degli argomenti trattati ma
  possiede una soddisfacente capacita' di utilizzare autonomamente le
  conoscenze acquisite;
• voto 26-28: se lo studente ha una buona padronanza degli argomenti oggetto
  dell'insegnamento, possiede una buona proprietà di linguaggio e dimostra una
  buona capacita' di applicare autonomamente le conoscenze acquisite;
• voto 29- 30 e lode: se dimostra ottima conoscenza e padronanza degli
  argomenti trattati nel corso, eccellente proprieta' di linguaggio e se e' in grado di
  applicare in modo autonomo le conoscenze acquisite per risolvere problemi.
  NOTA. Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli
  strumenti compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis -
  Centro di Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche
  esigenze e in attuazione della normativa vigente.

• P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, “Fisica, vol. I”, II/2000, EdiSES, ISBN
  8879591371.
• D. Kleppner, R. Kolenkow, “An Introduction to Mechanics”, II/2013, Cambridge
  University Press, ISBN 9780521198110.
• S. Focardi, I. Massa, A. Uguzzoni, M. Villa, “Fisica Generale, Meccanica e
  Termodinamica”, II/2014, CEA, ISBN 9788808182159.
• P. Mazzoldi, A. Saggion, C. Voci, "Problemi di fisica generale. Meccanica -
  Termodinamica", 1999 Libreria Cortina. ISBN 978-8877841278.
• Meccanica e termodinamica, Guida alla Soluzione degli Esercizi da Mazzoldi,
  Nigro, Voci - Fisica Mazzoldi, Nigro, Voci - Elementi di Fisica, EdiSes Edizioni,
  2023, ISBN 9788836231676.
• Mario Paolo Giordani, Gilberto Giugliarelli, Problemi di Fisica 1 - Meccanica e
  Termodinamica, Seconda edizione | 2022 | Casa Editrice Ambrosiana.
  Distribuzione Zanichelli.
• Corrado Mencuccini, Vittorio Silvestrini, Esercizi di Fisica - Meccanica e
  Termodinamica, 2017 | Casa Editrice Ambrosiana. Distribuzione Zanichelli.
• R.A. Serway, J.W. Jewett, “Fisica per Scienze ed Ingegneria”, Volume 1, V/
  2015, EdiSES, ISBN 9788879598347.
  Riferimenti open source consigliati.
• Open Source Physics: http://www.compadre.org/osp/search/browse.cfm?
  browse=gsss
• https://www.feynmanlectures.caltech.edu/I_toc.html

Conoscenza dei concetti fondamentali della Geometria e dell'Algebra Lineare.
Capacità autonoma di un ragionamento logico-deduttivo. Conoscenza delle
dimostrazioni dei Teoremi basilari e loro applicazione nella risoluzione degli
esercizi. Conoscenza dei concetti studiati e risoluzione delle applicazioni
inerenti, con particolare attenzione alla soluzione di problemi della Geometria
euclidea e affine e dell'algebra lineare attraverso lo studio della teoria delle
matrici.

5 Richiami di Insiemistica e Geometria euclidea; strutture algebriche - anelli, gruppi, campi, spazi e sottospazi
vettoriali, loro operazioni e proprietà, basi e sistemi di riferimento, cardinalità, dimensione, formula di
Grassmann. Richiami sul concetto di funzione e loro proprietà e operazioni, applicazioni iniettive e suriettive,
endomorfismi, automorfismi, isomorfismi.
10 Matrici, rango e determinanti, operazioni e proprietà. Applicazioni lineari e relative matrici associate. Studio dei
sistemi lineari, classificazione delle soluzioni, teoremi di esistenza e unicità - metodo di eliminazione di Gauss,
Teorema di Rouchè-Capelli, parametrizzazione delle soluzioni; interpretazione geometrica; concetto di nucleo
e criterio di iniettività. Sviluppo del determinante secondo Laplace; matrice aggiunta, inversa, trasposta,
simmetrica, triangolare.
8 Polinomi caratteristici, autovalori, autovettori, autospazi; criteri di diagonalizzabilità; cambiamento di base,
matrici di passaggio, matrici simili diagonali, Basi e matrici ortonormali, Teorema di Gram-Schmidt.
7 Spazio Geometrico e spazio Affine: definizione, sistema di riferimento e coordinate, cambiamenti di riferimento,
spazio direttore, rappresentazioni parametriche, rette, piani e iperpiani, parallelismo, interpretazione
geometrica, luogo delle soluzioni di sistemi lineari. Spazio Euclideo: prodotto interno e metrica, proprieta',
distanza e angolo tra vettori, ortogonalita', norma, versori, basi ortonormali e sistema di riferimento cartesiano,
proiezione ortogonale; prodotto scalare, vettoriale e misto: definizione, interpretazione geometrica: volumi,
aree, posizione reciproca tra le rette. Forme quadratiche, definizione e rappresentabilita' tramite matrice
simmetrica. Segno di una forma quadratica e relativi autovalori. Coniche, definizione ed equazioni canoniche.

24 Esercitazioni sugli argomenti trattati

La valutazione dell'apprendimento avviene attraverso una prova scritta ed un
colloquio orale. La prova scritta può prevedere sia la risoluzione di esercizi che
domande a risposta aperta sui temi trattati. Il raggiungimento di un punteggio
compreso tra 18 e 30 consente l’accesso al colloquio orale, volto ad
approfondire la conoscenza degli argomenti, soprattutto teorici. Al termine della
prova orale, la commissione di esame assegna il voto finale o, in alternativa,
comunica allo studente che l'esame non è stato superato. Potrà essere prevista
anche una prova in itinere in forma strutturata, da svolgersi a metà corso. Essa
ha lo scopo di auto-monitorare il processo di apprendimento da parte dello
studente. La prova finale viene sostenuta dallo studente alla fine del ciclo di
lezioni ed esercitazioni, in uno degli appelli d'esame previsti nel calendario
didattico del Dipartimento di Ingegneria. La prova finale scritta può essere
sostenuta in un qualsiasi appello della sessione d’esame attiva senza vincolo in
ordine alla possibilità di ripetizione della stessa. Il successivo colloquio di
completamento della prova, viene sostenuto in uno dei giorni successivi alla
svolgimento della prova scritta, con riferimento all'appello attivo. La prova scritta
superata può comunque essere utilizzata per sostenere il colloquio conclusivo in
un altro appello della sessione d’esame attiva. Conclusa la sessione d’esame in
corso, senza aver sostenuto il successivo colloquio, qualunque prova scritta,
anche se superata, non può più essere utilizzata in un’altra sessione. Chi abbia
sostenuto e superato l'eventuale prova in itinere, potrà sostenere una prova
scritta ridotta solo nella prima sessione d'esame e verrà conteggiata una media
dei voti ottenuti. In caso contrario, dovrà sostenere una prova scritta completa.
In ogni caso, seguirà sempre la prova orale.
In caso di superamento dell'esame finale, il voto ad esso attribuito si basa sui
seguenti criteri:
a) eccellente (30 - 30 e lode): eccellente conoscenza degli argomenti, della
proprietà di linguaggio, della capacità di analisi e sintesi. Lo studente è in grado
di applicare le conoscenze acquisite per la risoluzione dei problemi proposti,
anche quelli più complicati, e ha acquisito una notevole maturità e autonomia
nell’approccio agli argomenti studiati.
b) ottimo (27-29): ottima conoscenza degli argomenti, della proprietà di
linguaggio, di capacità di analisi e sintesi. Lo studente è in grado di applicare le
conoscenze acquisite per la risoluzione dei problemi proposti, e ha acquisito
ottima autonomia nell’approccio agli argomenti studiati.
b) buono (24 - 26): buona padronanza degli argomenti, piena proprietà di
linguaggio, di analisi e sintesi. Lo studente è in grado di applicare le conoscenze
per risolvere i principali problemi proposti.
d) soddisfacente (21 - 23): non ha piena padronanza degli argomenti principali
dell’insegnamento ma ne possiede le conoscenze, soddisfacente proprietà di
linguaggio, di analisi e sintesi e soddisfacente capacità di applicare
autonomamente le conoscenze acquisite;
e) sufficiente (18 - 20): minima conoscenza di base degli argomenti principali
dell’insegnamento e del linguaggio tecnico nonché della capacità di analisi e
sintesi, minima capacità di applicare autonomamente le conoscenze acquisite.
f) insufficiente: non possiede una conoscenza minima accettabile dei contenuti
degli argomenti trattati nell'insegnamento né la capacità minima di analisi e
sintesi.
Agli studenti con disabilità e neurodiversità saranno forniti strumenti
compensativi e misure dispensative, individuati dal CeNDiS (Centro di Ateneo
per la Disabilità e la Neurodiversità), in base alle loro specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Essenziali:
E. Schlesinger, Algebra lineare e geometria, Ed. Zanichelli, 2nd Edition, 2017,
ISBN 978-88-08-52069-2;
L, Mauri, E. Schlesinger, Esercizi di Algebra lineare e geometria, Ed. Zanichelli,
2nd Edition, 2020, ISBN 978-88-08-72055-9;
Di approfondimento:
A. Savo, Geometria, Ed. Hoepli 2021, ISBN 978-88-20-39909-2.

Grammatica per il livello B1
Ampiezza lessicale per il livello B1
Phrasal verbs per il livello B1

10 Laboratorio Linguistico

25 Esercitazioni
ORE Altro
60 Autoapprendimento consigliato su piattaforma

Test di livello

Rivolgersi al collaboratore esperto linguistico assegnato al laboratorio e
consultare il sito del CLA.
Contact the language expert staff member assigned to the lab and
consult the CLA website.

•(cid:9)Essere in grado, attraverso la conoscenza del comportamento dei principali
elementi circuitali e dei principali metodi di analisi circuitale, di risolvere circuiti
lineari comunque complessi in regime adinamico, dinamico e sinusoidale.
•(cid:9)Valutare il comportamento dei circuiti risonanti e non attraverso l’analisi nel
dominio della frequenza e affrontare semplici problemi di sintesi di filtri analogici.
•(cid:9)Conoscere e ricavare le caratteristiche parametriche di circuiti biporta anche
interconnessi.
•(cid:9)Acquisire le conoscenze necessarie a conoscere il comportamento dei sistemi
trifase utilizzati nelle reti elettriche a frequenza industriale.
•(cid:9)Comprendere che l’ingegnere assume anche il ruolo di garante della sicurezza
di chi gli sta attorno, acquisendo le conoscenze minime di sicurezza elettrica
che qualsiasi ingegnere deve possedere.

4 Introduzione al corso. Circuiti a parametri concentrati. Limiti e validita' del modello. Grandezze elettriche,
principi di Kirchhoff. Equazioni topologiche. Bipoli e multipoli.
5 Teoremi delle reti elettriche. Teorema di sostituzione. Teorema di sovrapposizione. Teorema di Thevenin e
Norton. Teorema di Millmann.
5 Elementi a una porta. Collegamenti serie parallelo. Partitore di tensione e di corrente. Trasformazione stella
triangolo e viceversa. Reti resistive equivalenti di Thevenin e di Norton.
5 Analisi di reti elettriche lineari in regime stazionario. Metodi sistematici per la risoluzione delle reti elettriche.
Trasformazione dei generatori. Analisi dei nodi e degli anelli.
6 Analisi di reti elettriche lineari dinamiche del I ordine. Circuiti RC e RL serie e parallelo. Concetto di stato.
Frequenze naturali. Equazione differenziale del primo ordine e condizioni iniziali. Risposta con ingresso zero.
Risposta con stato zero. Risposta completa. Risposta al gradino. Risposta all’impulso. Risposta ad un ingresso
qualunque.
6 Analisi di reti elettriche lineari dinamiche del II ordine. Circuiti RLC serie e parallelo. Equazione differenziale del
secondo ordine e condizioni iniziali. Risposta con ingresso zero. Risposta con stato zero. Risposta al gradino.
Risposta all’impulso. Risposta ad un ingresso qualunque. Formulazione delle equazioni differenziali mediante
metodo operatoriale impiegando i metodi di analisi delle reti.
6 Analisi di reti elettriche lineari in regime sinusoidale. Fasori. Leggi di Kirchhoff con i fasori. Impedenza ed
ammettenza. Soluzione delle reti in regime sinusoidale con i fasori. Potenze in regime sinusoidale. Valori
efficaci. Rifasamento. Teorema del massimo trasferimento di potenza.
6 Circuito RLC serie parallelo in regime sinusoidale. Risonanza. Risposta in frequenza di un circuito. Funzioni di
rete e filtri passivi.
2 Circuiti mutuamente accoppiati. Circuiti con trasformatori ideali. Trasformatore reale.
5 Reti due porte lineari in regime stazionario e in regime sinusoidale

2 Circuiti a parametri concentrati. Limiti e validita' del modello. Grandezze elettriche, principi di Kirchhoff.
Equazioni topologiche. Bipoli e multipoli.
4 Teoremi delle reti elettriche. Teorema di sostituzione. Teorema di sovrapposizione. Teorema di Thevenin e
Norton. Teorema di Millmann.
3 Elementi a una porta. Collegamenti serie parallelo. Partitore di tensione e di corrente. Trasformazione stella
triangolo e viceversa. Reti resistive equivalenti di Thevenin e di Norton.
4 Analisi di reti elettriche lineari in regime stazionario. Metodi sistematici per la risoluzione delle reti elettriche.
Trasformazione dei generatori. Analisi dei nodi e degli anelli.
4 Analisi di reti elettriche lineari dinamiche del I ordine. Circuiti RC e RL serie e parallelo. Concetto di stato.
Frequenze naturali. Equazione differenziale del primo ordine e condizioni iniziali. Risposta con ingresso zero.
Risposta con stato zero. Risposta completa. Risposta al gradino. Risposta all’impulso. Risposta ad un ingresso
qualunque.
4 Analisi di reti elettriche lineari dinamiche del II ordine. Circuiti RLC serie e parallelo. Equazione differenziale del
secondo ordine e condizioni iniziali. Risposta con ingresso zero. Risposta con stato zero. Risposta al gradino.
Risposta all’impulso. Risposta ad un ingresso qualunque. Formulazione delle equazioni differenziali mediante
metodo operatoriale impiegando i metodi di analisi delle reti.
4 Analisi di reti elettriche lineari in regime sinusoidale. Fasori. Leggi di Kirchhoff con i fasori. Impedenza ed
ammettenza. Soluzione delle reti in regime sinusoidale con i fasori. Potenze in regime sinusoidale. Valori
efficaci. Rifasamento. Teorema del massimo trasferimento di potenza.
3 Circuito RLC serie parallelo in regime sinusoidale. Risonanza. Risposta in frequenza di un circuito. Funzioni di
rete e filtri passivi.
1 Circuiti mutuamente accoppiati. Circuiti con trasformatori ideali. Trasformatore reale.
2 Reti due porte lineari in regime stazionario e in regime sinusoidale.

Prova scritta e prova orale.
La prova scritta consiste nella risoluzione di circuiti e problemi simili a quelli
svolti durante le esercitazioni in aula. In generale gli esercizi da svolgere sono
tre divisi per macro argomenti quali circuiti in regime stazionario, circuiti
dinamici e circuiti in regime sinusoidale. La prova scritta ha una durata di 2 ore
a seconda del livello di difficolta. Per sostenere la prova orale e' necessario
superare la prova scritta con un voto uguale o superiore a 18/30. Nella prova
scritta si valutano: - padronanza e capacita' di utilizzo dei concetti base
dell'analisi circuitale; - capacita' di argomentare e analizzare le scelte effettuate.
La prova orale consiste in un colloquio che verte sugli eventuali errori commessi
nella prova scritta e su domande a risposta aperta, sull'intero programma del
corso.
Nella prova orale si valutano: - conoscenza e comprensione dei contenuti del
corso e capacita' di applicare tali competenze a problematiche ed applicazioni in
ambiti propri del corso e/o ad esso correlati; - proprieta' di linguaggio e
chiarezza espositiva e di argomentazione; capacita' di collegare e rielaborare le
proprie conoscenze e di orientarsi e formulare giudizi in contesti disciplinari e/o
interdisciplinari. Il voto finale tiene conto in modo prevalente del risultato della
prova scritta dal quale si parte per la determinazione del voto finale.
CRITERI DI VALUTAZIONE Per ciascuna prova, l’attribuzione del voto dipende
dal livello complessivo dei risultati raggiunti. Gli elementi che concorrono alla
formazione del voto sono riconducibili al seguente schema (vedi quadro dei
risultati di apprendimento attesi, descrittori D.1-D.5).

• 28-30 / 30 e lode D.1/D.2: piena padronanza dei contenuti; assenza di errori;
  correzione di imprecisioni o integrazione delle risposte in autonomia; corretta e
  rigorosa impostazione dei problemi; soluzioni complete, corrette ed efficaci;
  elementi di originalita. D.3/D.4/D.5: efficace rielaborazione delle conoscenze,
  autonomia e coerenza nell’orientarsi o esprimere giudizi in contesti disciplinari/
  interdisciplinari; ottima chiarezza espositiva, argomentazioni articolate; piena
  proprieta' di linguaggio.
• 24-27 D.1/D.2: buona padronanza dei contenuti; pochi lievi errori/omissioni,
  correzioni/integrazioni parzialmente guidate; buona impostazione dei problemi,
  soluzioni sostanzialmente corrette. D.3/D.4/D.5: buona coerenza nel collegare i
  concetti e nell’orientarsi in ambiti disciplinari o ad essi correlati; buona chiarezza
  nell’esposizione, corretta proprieta' di linguaggio.
• 18-23 D.1/D.2: sufficiente conoscenza dei contenuti, accettabile approccio ai
  problemi, soluzioni complessivamente adeguate; limitata autonomia, errori/
  omissioni non gravi; D.3/D.4/D.5: coerenza nell’orientarsi e collegare i concetti
  in ambito disciplinare, sebbene in modo incerto e guidato; sufficiente proprieta'
  di linguaggio, esposizione accettabile.
• inferiore a 18 (voto non attribuito) D.1-D.5: risultati di apprendimento non
  sufficienti.
  NOTA
  Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
  compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
  Ateneo
  per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
  attuazione della normativa vigente.

Testo di Riferimento:

• R. Perfetti: “Circuiti Elettrici” - Zanichelli, 2024.
  ISBN: 9788808299666 terza edizione;
  Altri testi utili per consultazione:
• C. Desoer, E. Kuh: “Fondamenti di teoria dei circuiti” - Edizioni Franco Angeli,
  2014.
  ISBN: 978-88-20-42756-6 qualsiasi edizione;
  Il ricevimento degli studenti potrà essere effettuato, su prenotazione, anche su
  piattaforma Teams.

Gli obiettivi del corso sono quelli dello studio dei sistemi reali mediante un
approccio basato su di un modello matematico del sistema stesso. Tale modello
viene utilizzato sia per valutare il comportamento dinamico e a regime mediante
simulazione su PC in ambiente software dedicato, usualmente l’ambiente
Matlab-Simulink, sia per definire e valutare importanti aspetti del
comportamento del sistema reale stesso a partire dalla definizione e dallo studio
di certe proprieta' del modello, fra le quali rivestono fondamentale interesse la
stabilita, la controllabilita, l’osservabilita, il comportamento a regime permanente
e quello transitorio. Il modello matematico viene anche utilizzato per la
progettazione di un controllore da associare al sistema reale in modo che
l’intero sistema sia in grado di conseguire prefissate prestazioni.

2 Introduzione al corso; Modellistica
8 Studio di modelli lineari e tempo-invarianti nel dominio del tempo
4 Linearizzazione, discretizzazione e stabilita' di Lyapunov
3 Cenni sui modelli lineari tempo invarianti tempo discreto
3 Studio di modelli lineari e tempo-invarianti nel dominio di Laplace
5 Proprieta' dei modelli: raggiungibilita, osservabilita' e stabilita
4 Osservatori asintotici dello stato. Controllo con retroazione dall’uscita.
6 Risposta in frequenza, legami globali
6 Sistemi di controllo a catena aperta e a catena chiusa
2 Criterio di Nyquist
4 Comportamento in regime permanente e transitorio dei sistemi di asservimento e di regolazione
4 Progetto di controllori basato su reti di correzione nel domini di omega
2 Controllori PID
4 sistemi di controllo a dati campionati

2 sistemi di controllo a dati campionati

4 Calcolo della matrice esponenziale; calcolo della risposta libera e della risposta impulsiva
2 Equilibrio; Risposta allo scalino e retroazione dallo stato
2 Proprieta' dei modelli: controllabilita, osservabilita' e stabilita
7 Funzione di trasferimento, calcolo della risposta forzata, diagrammi di Bode
2 Criterio di Nyquist
5 Progetto di controllori basato su reti di correzione nel domini di omega

Una prova scritta della durata di 2 ore, tendente ad accertare il possesso delle
abilita, capacita' e competenze previste. Gli stimoli, ben definiti, chiari e
unicamente interpretabili, permettono di formulare autonomamente la risposta e
sono strutturati in modo da consentirne la confrontabilita'. La prova scritta e'
divisa in due parti distinte. La prima parte puo' essere oggetto di prova in itinere.
Gli argomenti vertono su tutto il programma del corso e, in particolare, sugli
argomenti specifici trattati nel corso delle esercitazioni. La loro struttura prevede
risposte aperte che rispettino vincoli tali da renderle confrontabili con criteri di
correzione predeterminati. La prova e' superata con un voto superiore o uguale
a 18/30 in entrambe le parti della prova. Nel caso di prova in itinere, il voto della
prima parte viene conservato per un intero anno accademico, e lo studente
potra' sostenere nei successivi appelli soltanto la seconda parte. L'esame si
completa con una prova orale a discrezione del docente.
Durante l'esame orale vengono poste allo studente almeno 3 domande sugli
argomenti del programma del corso.
L'esame e' strutturato per verificare le conoscenze acquisiste, la capacita'
elaborativa, l'abilita' espositiva e le proprieta' di linguaggio dello studente.
La valutazione si basa complessivamente sui seguenti criteri:
a) eccellente (30 - 30 e lode): ottima conoscenza degli argomenti, ottima
proprieta' di linguaggio, buona capacita' analitica, lo studente e' in grado di
applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
b) molto buono (26 - 29): buona padronanza degli argomenti, piena proprieta' di
linguaggio, lo studente e' in grado di applicare le conoscenze per risolvere i
problemi proposti;
c) buono (24 - 25): conoscenza di base dei principali argomenti, discreta
proprieta' di linguaggio, con limitata capacita' di applicare autonomamente le
conoscenze alla soluzione dei problemi proposti;
d) soddisfacente (21 - 23): non ha piena padronanza degli argomenti principali
dell’insegnamento ma ne possiede le conoscenze, soddisfacente proprieta'
linguaggio,scarsa capacita' di applicare autonomamente le conoscenze
acquisite;
e) sufficiente (18 - 20): minima conoscenza di base degli argomenti principali
dell’insegnamento e del linguaggio tecnico, scarsissima o nulla capacita' di
applicare autonomamente le conoscenze acquisite
f) insufficiente: non possiede una conoscenza minima accettabile dei contenuti
degli argomenti trattati nell'insegnamento. che consente di formulare il voto
finale. L'esame e' superato con un voto superiore o uguale a 18/30.
La lode puo' essere concessa solo se si e' conseguito un punteggio pari a 30/30
in entrambe le parti della prova scritta.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente

1) Dispense fornite dal docente;
2) Bolzern-Scattolini-Schiavoni, Fondamenti di controlli automatici 4/ed,
McGraw Hill, 2008, ISBN: 9788838668821
3) Hernández-Guzmán, Victor Manuel, and Ramón Silva-Ortigoza. Automatic
control with experiments. Cham, Switzerland: Springer, 2019. ISBN:
978-3-319-75803-9, DOI: 10.1007/978-3-319-75804-6

DEL MODULO
Lo studente al termine del corso dovrà' acquisire le conoscenze sulle principali tematiche relative ai principi fondamentali
della meccanica che governano la cinematica e l'equilibrio dinamico di un sistema materiale complesso. In particolare lo
studente sarà' in grado di comprendere le problematiche che nascono dalla necessita' di creare un linguaggio rigoroso
usando il metodo logico-deduttivo per affrontare problemi fisico-matematico inerenti alle tematiche del modulo. Lo studente
sarà' anche in grado di affrontare problemi derivanti dalla meccanica dei sistemi complessi inquadrabili nelle tecnologie
tipiche dell'ingegneria dell'automazione, e rappresentarli e contestualizzarli nel linguaggio matematico opportuno. Tali obiettivi
sono in linea con con quanto previsto negli obiettivi formativi del Corso di Studi in Ing. dell'Automazione e dei Sistemi, che
prevede la formazione di un ingegnere con competenze che gli permettano di identificare, formulare e risolvere problemi che
richiedono un approccio interdisciplinare con alla base la rigorosità' del metodo scientifico-matematico
DEL MODULO
Lo studente apprenderà i fenomeni in cui sono presenti forze elettriche e forze
magnetiche dovute a distribuzione di cariche, correnti stazionarie, insieme alla
capacità di costruire un adeguato modello fisico e di applicare a casi specifici le
leggi di Coulomb, di Gauss e di Ampere. L’utilizzo dei principi di conservazione,
delle leggi dell’elettrostatica e della legge di Ampere rappresenta un obiettivo
fondamentale non soltanto per capire il significato di carica, di campo elettrico,
di corrente elettrica e di campo magnetico, ma anche per comprendere il ruolo
svolto da queste grandezze nel funzionamento del mondo reale. Verra' inoltre
introdotto il concetto di potenziale elettrostatico, con l’obiettivo di fornire allo
studente uno strumento concettuale essenziale per la descrizione di un sistema
elettrostatico in termini di variazioni di energia. Lo studente imparerà ad
affrontare situazioni fisiche in cui siano presenti cariche ferme o correnti
stazionarie, a descrivere qualitativamente che cosa sta accadendo nel sistema
considerato.
Lo studente comprenderà i fenomeni e le leggi connesse a campi elettrici e
magnetici variabili nel tempo. Attraverso lo studio dell’induzione
elettromagnetica (legge di Faraday-Lenz) e delle correnti di spostamento (legge
dell’induzione di Maxwell) lo studente saprà trattare sistemi in cui sono presenti
campi variabili nel tempo e nello spazio, comprendendo la natura
elettromagnetica della luce e imparando a descrivere qualitativamente i
fenomeni presenti in un dato sistema.
Infine, scegliendo gli strumenti opportuni per analizzare quantitativamente la
dinamica del sistema sotto studio sarà in grado di risolvere le equazioni per
ottenere la soluzione matematica del problema posto. Il confronto tra l’aspetto
fisico del problema, discusso qualitativamente, e la descrizione matematica
ottenuta permetterà allo studente di avere una comprensione completa del
fenomeno considerato.

3 Definizione di vettore applicato e di sistema di vettori applicati. Risultante e momento di un
sistema di vettori
applicati. Legge di variazione del momento di un sistema di vettori applicati. Coppia di vettori
applicati.
Torsore. Equivalenza e riducibilità di sistemi di vettori applicati. Teorema di Poisson sulla
riducibilità. Trinomio
invariante e riducibilità a torsori. Vettori applicati paralleli e loro centro.
2 Cinematica del punto materiale. Spazio-Tempo. Equazioni del moto. Velocità ed accelerazioni
scalari e
vettoriale. Triedro di Frenet.
5 Cinematica dei corpi rigidi. Terne assolute e solidali. Formula fondamentale dei moti rigide e
formule di
Poisson. Studio dei moti piani. Centro istantaneo di rotazione centro delle accelerazioni. Teorema
di Mozzi e
atto di moto locale nel tempo di un corpo rigido. Asse centrale di un corpo rigido
3 Cinematica dei moti relativi relativi. Moto relativo di un punto. Definizione di moto di
trascinamento e di
velocità` angolare di trascinamento. Definizione di velocità' e di accelerazione assoluta, relativa e
di
trascinamento. Principio di Galileo e teorema di Coriolis. Moti rigidi relativi (composizione delle
velocità`
angolari).
4 Vincoli ed attrito. Classificazione dei vincoli e reazioni vincolari. Scomposizione dei vincoli. Leggi
di CoulombMorin. Moti rigidi di contatto e vincoli puntuali su curve e superfici. Condizioni di puro
rotolamento e
trascinamento
4 Sistemi materiali. Proprietà geometriche del baricentro. Momenti d'inerzia. Operatore d'inerzia.
Assi principali
3 Lavoro e forze conservative. Funzione potenziale ed energia potenziale. Lavoro su un sistema
rigido.
Definizione di lavoro infinitesimo, possibile, virtuale ed elementare di una forza e di una
sollecitazione
concentrata distribuita. Lavoro di una sollecitazione agente su un sistema rigido.
7 Statica sistemi materiali. Equazioni cardinali della Statica. Spostamenti possibili e virtuali
compatibili con
vincoli. Teorema dei lavori virtuali. Lavoro delle reazioni virtuali. Condizioni di equilibrio per
sistemi materiali.
1 Cenni di dinamica. Equazioni cardinali della dinamica

2 Sistemi vettori applicati
4 Corpi rigidi, moti di trascinamento e puro rotolamento
6 Geometria delle Masse
10 Statica dei sistemi materiali, determinazione delle reazione vincolar
MODULO
FISICA 2
Prof. ROSARIO LO FRANCO
5 ARGOMENTO 1 - ELETTROSTATICA. Cariche elettriche. Isolanti e conduttori. Struttura elettrica
della
materia. La legge di Coulomb. Campo elettrostatico. Campo elettrostatico prodotto da una
distribuzione
continua di cariche. Linee di forza del campo elettrostatico. Moto di una carica in un campo
elettrostatico.
Flusso del campo elettrostatico. La legge di Gauss. La divergenza del campo elettrostatico.
4 ARGOMENTO 2 - POTENZIALE ELETTROSTATICO. Tensione e potenziale. Energia potenziale
elettrostatica. Il campo come gradiente del potenziale. Superfici equipotenziali. Il rotore del campo
elettrostatico. Il dipolo elettrico. La forza su un dipolo elettrico.
4 ARGOMENTO 3 - CONDUTTORI E DIELETTRICI. Conduttori in equilibrio. Conduttore cavo.
Schermo
elettrostatico. Condensatori. Collegamento di condensatori. Energia del campo elettrostatico.
Dielettrici. La
costante dielettrica. Polarizzazione dei dielettrici.
4 ARGOMENTO 4 - CORRENTE ELETTRICA. Conduzione elettrica. Corrente elettrica. Corrente
elettrica
stazionaria. Legge di Ohm. Resistori in serie e parallelo. Leggi di Kirchhoff. Carica e scarica di un
condensatore attraverso un resistore.
2 ARGOMENTO 5 - CAMPO MAGNETICO. Interazione magnetica. Campo magnetico. Forza
magnetica su una
carica in moto. Forza magnetica su un conduttore percorso da corrente. Momenti meccanici su
circuiti piani.
Effetto Hall. Moto di una particella carica in un campo magnetico uniforme.
2 ARGOMENTO 6 - SORGENTI DEL CAMPO MAGNETICO. Campo magnetico prodotto da una
corrente.
Azioni elettrodinamiche tra fili percorsi da corrente. Legge di Ampere. La legge di Gauss per il
magnetismo.
4 ARGOMENTO 7- CAMPI ELETTRICI E MAGNETICI VARIABILI NEL TEMPO. Legge di Faraday.
Campo
elettrico indotto. Autoinduzione, circuiti RL. Energia magnetica. Mutua induzione.
3 ARGOMENTO 8 - EQUAZIONI DI MAXWELL E ONDE. Corrente di spostamento. Legge di
Ampere-Maxwell.
Le equazioni di Maxwell. Le equazioni di Maxwell in forma differenziale. Elementi di fenomeni
ondulatori e
onde elettromagnetiche. Equazione delle onde ricavata a partire dalle equazioni di Maxwell.

6 ARGOMENTO 1 - ELETTROSTATICA.
3 ARGOMENTO 2 - POTENZIALE ELETTROSTATICO.
1 ARGOMENTO 3 - CONDUTTORI E DIELETTRICI.
4 ARGOMENTO 4 - CORRENTE ELETTRICA.
3 ARGOMENTO 5 - CAMPO MAGNETICO.
2 ARGOMENTO 6 - SORGENTI DEL CAMPO MAGNETICO.
5 ARGOMENTO 7- CAMPI ELETTRICI E MAGNETICI VARIABILI NEL TEMPO.
2 ARGOMENTO 8 - EQUAZIONI DI MAXWELL E ONDE.

La verifica dell'apprendimento avverrà tramite una prova scritta finale e un
eventuale prova orale.
La prova scritta ha lo scopo di verificare sia il grado di conoscenza degli
argomenti dell'insegnamento che la capacita' del candidato di utilizzare le
conoscenze acquisite per analizzare date situazioni fisico-matematiche. Inoltre
la prova scritta ha come obiettivo quello di indagare sulla abilita' del candidato di
sviluppare una strategia di calcolo adottando gli strumenti matematici appropriati
al fine di risolvere il problema assegnato. La prova scritta finale, valutata in
trentesimi, prevede la risoluzione di 2 problemi relativi al modulo di Meccanica
Analitica, e due problemi di Elettromagnetismo, basati su tutti gli argomenti del
corso, e sempre conformi agli esercizi svolti in aula. La prova scritta finale si
riterrà superata se lo studente avra' ottenuto il punteggio minimo di 18/30,
dimostrando di possedere almeno una conoscenza sufficiente degli argomenti
del corso e della loro applicazione. Durante la prova scritta non sono ammessi
libri originali o appunti del corso. E’ consentito l’uso della calcolatrice.
La prova orale, valutata in trentesimi, consiste di un esame-colloquio sugli
argomenti trattati nella prova scritta e all'interno del corso. La prova orale, oltre
che verificare le conoscenze acquisite, permette di valutare se il candidato
possiede un'adeguata proprietà di linguaggio scientifico ed una capacita' di
esposizione chiara e sintetica. Essa deve essere sostenuta nello stesso appello
in cui è stata superata la prova scritta.
La valutazione complessiva, che terrà conto delle due prove (scritta e orale)
svolte dallo studente, sarà formulata sulla base dei seguenti criteri:

• esame non superato: se lo studente non possiede una conoscenza sufficiente
  degli argomenti base trattati nell'insegnamento;
• voto 18-21: se lo studente possiede una sufficiente conoscenza di base degli
  argomenti oggetto dell'insegnamento ma una scarsa capacità di utilizzare in
  modo autonomo le conoscenze acquisite;
• voto 22-25: se lo studente non ha piena padronanza degli argomenti trattati ma
  possiede una soddisfacente capacita' di utilizzare autonomamente le
  conoscenze acquisite;
• voto 26-28: se lo studente ha una buona padronanza degli argomenti oggetto
  dell'insegnamento, possiede una buona proprietà di linguaggio e dimostra una
  buona capacita' di applicare autonomamente le conoscenze acquisite;
• voto 29-30 e lode: se lo studente dimostra ottima conoscenza e padronanza
  degli argomenti trattati nel corso, eccellente proprietà di linguaggio ed è in grado
  di applicare in modo autonomo le conoscenze acquisite per risolvere problemi.
  E' data comunque possibilità agli studenti di sostenere solo l'esame di un
  singolo modulo (Meccanica Analitica o Elettromagnetismo) per poi sostenere
  successivamente l'esame del rimanente modulo, purchè all'interno del
  calendario di esami del medesimo anno accademico. Ogni singola prova
  conterrà solo gli argomenti del relativo modulo, con prova scritta di durata di 1
  ora e 30 minuti contenente 2 esercizi, e successiva eventuale prova orale. La
  valutazione di ogni singola prova seguirà lo schema precedentemente proposto.
  Il voto finale complessivo sarà la media per eccesso ottenuta dalle due
  valutazioni.
  Agli studenti con disabilità e neurodiversità saranno forniti strumenti
  compensativi e misure dispensative, individuati dal CeNDiS (Centro di Ateneo
  per la Disabilità e la Neurodiversità), in base alle loro specifiche esigenze e in
  attuazione della normativa vigente.

Libri di testo /textbooks:

• Fabio Bagarello, Meccanica razionale per l'ingegneria ,
  Mc Graw Hill. ISBN: 9788838672958
• Biscari, Ruggeri, Saccomandi, Vianello, Meccanica Razionale, 3 Edizione,
  Springer, Unitext, ISBN: 9788847057722
• Brini, Muracchini, Ruggeri, Seccia, Esercizi e temi d'esame di meccanica
  razionale, 5a Edizione, Società Editrice Esculapio, ISBN 9788893851183
• E. Di Benedetto. Classical Mechanics: Theory and Mathematical Modeling,
  Springer, ISBN 978-0-8176-4648-6
  TIPO DI ATTIVITA' A
  AMBITO 83098-Matematica, informatica e statistica
  NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO 96
  PERSONALE
  NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITA' 54
  DIDATTICHE ASSISTITE
• P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Fisica Vol. II, EdiSES, ISBN: 9788836230303.
• P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, "Elementi di Fisica", Vol. II/2000, EdiSES, ISBN: 9788836230273.
• S. Focardi, I. Massa, A. Uguzzoni, M. Villa, "Fisica Generale, Elettromagnetismo", II/2003, CEA, ISBN: 978-8808086198.
• R.A. Serway, J.W. Jewett, "Fisica per Scienze ed Ingegneria, Volume 2", V/2015,ISBN: 978-8836231331.
• D.J. Griffiiths, "Introduction to Electrodynamics", Fourth Edition, Cambridge University Press, ISBN: 978-1108420419.
  Libri per ulteriori esercizi e problemi.
• Elettromagnetismo e onde: Guida alla Soluzione degli Esercizi da Mazzoldi, Nigro, Voci – Fisica e Mazzoldi, Nigro, Voci –
  Elementi di Fisica, Edises, ISBN: 978-8836231607.
• M. Nigro, C. Voci, "Problemi di fisica generale. Elettromagnetismo-Ottica", Libreria Cortina, ISBN: 88-7784-045-5.
  TIPO DI ATTIVITA' A
  AMBITO 83099-Fisica e chimica
  NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO 96
  PERSONALE
  NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITA' 54
  DIDATTICHE ASSISTITE

Il corso tratta in maniera approfondita la programmazione ad oggetti in Java.
Verranno trattati sia gli aspetti relativi alla programmazione ad oggetti in
generale che aspetti peculiari del linguaggio Java quali l’organizzazione del
codice in package, la documentazione del codice, le funzionalita' per la
programmazione concorrente e la libreria standard. Verranno infine trattate le
strutture dati di uso piu' frequente inquadrandole nel contesto delle libreria Java.

2 Introduzione a Java
4 Componenti fondamentali di un programma Java: le basi della programmazione object-oriented, i metodi in
Java, le varabili, i metodi costruttori, i package.
4 Identificatori, tipi di dati e array: i tipi di dati primitivi e non primitivi, gli array in Java.
4 Operatori e gestione del flusso di esecuzione: gli operatori di base, la gestione del flusso di esecuzione,
costrutti di programmazione semplici e avanzati.
6 Incapsulamento e visibilita: i paradigmi della programmazione a oggetti, l’incapsulamento, i modificatori
d’accesso, il modifcatore static.
6 Ereditarieta' e interfacce: l’ereditarieta, il modificatore final, la classe Object, ereditarieta' e incapsulamento, le
interfacce.
6 Polimorfismo: il polimorfismo per metodi, overload e override, il polimorfismo per dati.
4 Eccezioni e asserzioni: il meccanismo per la gestione delle eccezioni in Java, la propagazione dell’eccezione,
introduzione alle asserzioni.
6 Collezioni: interfacce Collection, List, Queue e Deque, Map e SortedMap, algoritmi di utilita.
2 Tipi generici: creare propri tipi generici, la deduzione automatica del tipo.
2 La classe Class e Reflection.
4 Libreria: le classi String, Object, System, Runtime e Math, il package java.util, Date-Time API.
4 Definizione di annotazioni. Annotazioni standard. Introduzione ai thread.

3 Ambiente di sviluppo e compilazione. Semplici programmi in Java.
4 Implementazione di semplici classi.
6 Implementazione di gerarchie di classi e polimorfismo.
2 Programmi che usano Eccezioni e implementazione di Eccezioni personalizzate.
3 Uso della libreria di Java
6 Programmi che utilizzano collezioni. Esempi di reflection e annotazioni.
3 Sviluppo di prove di esami di anni precedenti.

Il voto finale sara' espresso in trentesimi e variera' da 18/30 a 30/30 con lode.
L'esame consiste in una una prova scritta (in aula informatica) in cui sara'
chiesto al candidato di scrivere e/o modificare classi Java e rispondere a
domande teoriche sul linguaggio Java.
In accordo con i descrittori di Dublino, la formulazione delle prove permette una
valutazione dei risultati attesi in relazione al voto finale come segue:

• da 18/30 a 20/30: mediocre o sufficiente conoscenza e capacita' di
  comprensione degli argomenti trattati, parziale capacita' di applicazione delle
  conoscenze acquisite per la risoluzione dei problemi proposti; parziale
  autonomia di giudizio, abilita' comunicative e capacita' di apprendere.
• da 21/30 a 23/30: sufficiente o discreta conoscenza e capacita' di
  comprensione degli argomenti trattati, sufficiente capacita' di applicazione delle
  conoscenze acquisite per la risoluzione dei problemi proposti, sufficiente
  autonomia di giudizio, abilita' comunicative e capacita' di apprendere.
• da 24/30 a 26/30: discreta conoscenza e capacita' di comprensione degli
  argomenti trattati, discreta capacita' di applicazione delle conoscenze acquisite
  per la risoluzione dei problemi proposti, sufficiente autonomia di giudizio, abilita'
  comunicative e capacita' di apprendere.
• da 27/30 a 30/30 e lode: buona o eccellente conoscenza e capacita' di
  comprensione degli argomenti trattati, buona o eccellente capacita' di
  applicazione delle conoscenze acquisite per la risoluzione dei problemi proposti,
  buona o eccellente autonomia di giudizio, abilita' comunicative e capacita' di
  apprendere.
  Requisito minimo per il superamento dell'esame e' la dimostrata conoscenza
  delle nozioni relative a classi e oggetti, ereditarieta, polimorfismo, gestione delle
  eccezioni.
  Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
  compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
  Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
  attuazione della normativa vigente.

CLAUDIO DE SIO CESARI (2020). Il nuovo Java. Guida completa alla
programmazione moderna. Hoepli. ISBN 978-88-203-9930-6

I principali obiettivi formativi del corso consistono nell’acquisizione da parte dello
studente di nozioni, metodologie e tecniche per lo studio e l’analisi dei segnali
determinati ed aleatori applicando le tecniche di analisi di Fourier e la teoria
delle probabilita, al fine di fornire le necessarie basi allo studio dei sistemi di
telecomunicazioni.

4 Introduzione al corso, sue finalita' e descrizione delle modalita' d’esame - concetto di segnale, richiami di
matematica integrazione alla Lebesgue, spazi vettoriali, metrici spazi normati, Spazi di Banach e di Hilbert.
4 Lo spazio dei segnali ad energia finita, sistema di generatori e base per un sottospazio dello spazio dei
segnali, teorema della proiezione, procedura di orto normalizzazione di Gram-Schmidt
4 Segnali periodici ed aperiodici a tempo continuo. Sviluppo in serie e trasformata di Fourier. principali proprieta'
della serie e della trasformata di Fourier
5 Funzioni generalizzate, richiami di teoria delle distribuzioni. Trasformata di Fourier delle distribuzioni.
Distribuzione delta e sua trasformata.
3 Autocorrelazione Teorema di Wiener
5 Segnale analitico, trasformata di Hilbert, segnali passa basso e passabanda reali e loro proprieta'
5 Conversione A/D, Teorema del campionamento.
4 Richiami di teoria della probabilita. Esperimento casuale, evento, probabilita. Variabili aleatorie. Densita' di
probabilita.
5 Trasformazione di variabili aleatorie. Medie. Variabili aleatorie congiunte, densita' di probabilita' condizionata,
indipendenza statistica
5 Segnali aleatori, definizione e caratterizzazione. Funzioni di correlazione. Stazionarieta' in senso stretto e lato,
ergodicita'
3 Segnali Gaussiani
5 Densita' spettrale di potenza di un processo aleatorio. Filtraggio e campionamento di segnali aleatori.
5 Sistemi lineari e tempo invarianti di elaborazione di segnali: caratterizzazione. Risposta all’impulso e risposta in
frequenza, densita' spettrale di energia e/o di potenza. Classificazione dei filtri. Risposta di un sistema lineare
e tempo invariante a segnali aleatori stazionari e non.

24 Relative agli argomenti trattati nelle lezioni frontali

Prova scritta ed orale svolte contestualmente al fine di accertare il grado di
conoscenza effettivamente acquisito e la capacita' di esporre i concetti in modo
chiaro ed efficace e di applicarli. Il voto verra' attribuito sulla base del livello che
lo studente dimostra di aver raggiunto durante le prova d'esame basandosi sulla
griglia in calce.
Criterio di attribuzione del voto:

• Insufficiente: non possiede una conoscenza accettabile dei contenuti degli
  argomenti trattati durante il corso.
• da 18/30 a 20/30: Sufficiente. Minima conoscenza degli argomenti del corso e
  del linguaggio tecnico, scarsissima o nulla capacità di applicare autonomamente
  le conoscenze acquisite.
• da 21/30 a 23/30: sufficiente o discreta conoscenza e capacita' di
  comprensione degli argomenti trattati, sufficiente capacita' di applicazione delle
  conoscenze acquisite per la risoluzione dei problemi proposti, sufficiente
  autonomia di giudizio, abilita' comunicative e capacita' di apprendere.
• da 24/30 a 26/30: discreta conoscenza e capacita' di comprensione degli
  argomenti trattati, discreta capacita' di applicazione delle conoscenze acquisite
  per la risoluzione dei problemi proposti, sufficiente autonomia di giudizio, abilita'
  comunicative e capacita' di apprendere.
• da 27/30 a 30/30 e lode: buona o eccellente conoscenza e capacita' di
  comprensione degli argomenti trattati, buona o eccellente capacita' di
  applicazione delle conoscenze acquisite per la risoluzione dei problemi proposti,
  buona o eccellente autonomia di giudizio, abilita' comunicative e capacita' di
  apprendere.
  “Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
  compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
  Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
  attuazione della normativa vigente"

-(cid:9)Dispense on line messe a disposizione dal docente

• Marco Luise Giorgio M. Vitetta -Teoria dei Segnali - terza edizione McGraw-
  Hill

OBIETTIVI FORMATIVI DELLA PARTE 1
“L’AUTOMAZIONE NEI SISTEMI INDUSTRIALI, CIVILI”
Obiettivo del modulo e' affrontare le tematiche inerenti i moderni sistemi di
Automazione di processi industriali, degli ambienti civili automatizzati (nelle
modalità di controllo locale e controllo remoto), dei veicoli nautici telecontrollati.
Si individueranno nell’Automazione gli argomenti necessarie ed occorrenti per
modellizzare i sistemi automatizzati focalizzando l’attenzione nella
programmazione degli algoritmi di controllo; si individueranno i componenti
principali di un sistema da controllare con riferimento alla piramide CIM di
controllo; si analizzeranno i sistemi di Supervisione Controllo e Acquisizione
Dati (S.C.A.D.A.) con la correlata programmazione della parte grafica, di
indirizzamento modbus e di comunicazione remota con esercitazioni pratiche
sui PLC tipici dell’industria di processo affrontando i diversi tipi di controllori
programmabili dai micro-Plc (uso domotica/nautica) ai PLC industriali con
particolare riferimento alle attività' di comunicazione, alla programmazione IEC
61131-3, trasferimento e messa in servizio.
DELLA PARTE 2
“APPLICAZIONI SUL CONTROLLO E TELECONTROLLO DEI PROCESSI E
DEI SISTEMI AUTOMATIZZATI”
Obiettivo del modulo e' approfondire tutte le tematiche del primo modulo,inerenti
i metodi e gli hardware occorrenti al controllo e telecontrollo di processi
automatizzati, sia in ambito industriale, civile che nautico, proponendo
numerose ed innovative applicazioni, di laboratorio (sia in presenza sia in
modalità remota) e ottenuti in ambienti sperimentali. Si approfondirà' la tematica
della comunicazione informatica e delle reti negli ambienti industriali, dei
sistema a PLC, della telemetria sensoristica anche mediante controllori del tipo
SIEMENS IOT 2020, con ulteriori applicazioni su prototipi, nell’ambito
dell’inseguimento fotovoltaico, della domotica e dei veicoli nautici autonomi tipo i
Droni Marini Telecontrollati.

6 L’Automatica e l’Automazione: sinergia inscindibile; Automazione nell'industria e nella Domotica; esempi di
sistemi di controllo unidimensionali; sistemi Multiple Input Multiple Output; Le Procedure di Progettazione.
Applicativo SPAC di Progettazione Impianti di Automazione; Segni e simboli grafici per l’automazione; Grado di
Protezione IP delle apparecchiature di controllo;
6 La piramide CIM - Computer Integrated Manufacturing; Suddivisione in livelli di controllo di un processo;
Controllo locale di impianto; Controllo remoto di un impianto; La Control Room; I controllori programmabili,
Sensori e Trasduttori per l’automazione: SMART Sensor- ASI;
6 I sistemi SCADA di Supervisione Controllo a Acquisizione Dati. Le interfacce HMI- Human Machine Interface;
La Remote Control Room. I Sistemi Software SCADA. SCADA Schneider Vijeo Citec. Graphic Builder; Citec
Explorer; Citec Communication.
6 PLC Control Systems; The mono-modular PLC type Zelio Schneider; The modular PLC type Siemens S7300;
PLC architecture; Subdivision of PLCs; PLC structure; DI, DO and AI, AO modules; Open chain PLC. Closed
Chain PLC; Programming languages; Graphics and text; IEC61131 / 3 standard;
6 MicroPlc Schneider Zelio; Algoritmi di controllo; linguaggio di programmazione FBD, LD, SFC; Modulo
Ethernet. Programma ZelioSoft. Programmazione tramite interfaccia seriale; Ingressi fisici e virtuali.
Indirizzamento degli ingressi e uscite. Indirizzamento Modbus degli ingressi e delle uscite remote;
6 Reti di Comunicazione Industriale e Civili; Reti WAN, MAN, LAN, BAN, PAN; Hardware di Rete; Modem,
Router, switch, AP; Protocollo TCP/IP, Mac-address; Cavo UTP-STP-FTU; Scheda di rete nel PLC;
Indirizzamento statico e dinamico; Operazioni di PING. Assegnazione DHCP server. Sistemi di comunicazione
dati satellitare. Modello ISO/OSI; Livelli OSI.
5 Gli Algoritmi di Regolazione PID nel PLC. Blocco FBD-PID; Taratura delle azioni di compensazione nel PID;
Metodi di taratura di ZIEGLER e NICHOLS.
6 Sistemi di Internet of Things- Controllore programmabile IOT SIEMENS 2000 series; Struttura del controllore;
Metodi di programmazione degli algoritmi; Implementazione di un sistema di monitoraggio strutturale
vibrazionale.
8 Sistemi di controllo Civili: I Sistemi Proprietari nell’Home and Building Automation; Le Reti di Comunicazione
nella Domotica. Esercitazione con Laboratorio: Il Sistema Fotovoltaico ad inseguimento Solare SensorLess:
applicazione del brevetto UNIPA/FMRaimondi del 2007;
4 I controllori programmabili PLC nei droni terrestri e droni marini per il controllo locale e remoto: il Drone Marino;
Esercitazione con Laboratorio: automazione di bordo Drone, il sistema Cockpit SCADA, la comunicazione
remota. Brevetto UNIPA / FMRaimondi dell'anno 2015.

16 ESERCITAZIONI con sistema laboratoriale remoto RILLS. Esercitazioni di laboratorio in presenza. Test di
comunicazione remota e telecontrollo da casa; Test di comunicazione LAN. Esercitazioni sperimentali remote
ed in presenza sugli Argomenti del Corso.
6 ESERCITAZIONI Sperimentali Remote con prototipo di Inseguitore Fotovoltaico e con Droni sugli Argomenti
relativi la Parte.

Il metodo di valutazione viene attivato sin dal primo giorno di lezione. L'allievo
viene stimolato e indotto a fornire la massima attenzione, durante le lezioni
(presenza e distanza), le esercitazioni, il laboratorio, le sperimentazioni
(presenza e da remoto). Sono previste n.3 prove in itinere. L'esame finale del
tipo progettuale tiene conto sia della partecipazione durante i moduli di
insegnamento sia durante le esercitazioni di laboratorio e sperimentali. L'esame
finale si svolge assegnando gli argomenti di progetto ad obiettivi multipli (lavoro
in team) con produzione di elaborati sperimentali degli argomenti assegnati,
redatti secondo lo schema di una pubblicazioni scientifica, associando gli allievi
in appositi gruppi di lavoro e studio (per stimolare appunto il lavoro in
collaborazione professionale). Gli esami vengono svolti direttamente e
remotamente con le attrezzature a disposizione nel Laboratorio di Automazione
Industriale oppure presso il Laboratorio di Sistemi e Tecnologie Marine
(LA.Si.Tec.Ma.) oppure, laddove previsto, direttamente negli ambienti marini
tramite le applicazioni su Droni nautici nelle strutture marine o lacustri a
disposizione.
La prova progettuale finale viene valutata in trentesimi e se tale valutazione
supera la sufficienza (18/30), lo studente può' accedere alla prova orale. In caso
contrario lo studente deve ripresentarsi in altro appello per affrontare
nuovamente la prova di progetto/pubblicazione, migliorata come da consigli del
docente. Durante l'esame orale vengono poste allo studente almeno 3 domande
sugli argomenti del programma del corso. L'esame e' strutturato per verificare le
conoscenze acquisiste, la capacita' elaborativa, l'abilita' espositiva e le proprietà'
di linguaggio tecnico dello studente. La valutazione si basa sui seguenti criteri:
a) eccellente (30 - 30 e lode): ottima conoscenza degli argomenti, ottima
proprietà' di linguaggio tecnico, buona capacita' analitica, lo studente e' in grado
di applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
b) molto buono (26 - 29): buona padronanza degli argomenti, piena proprietà' di
linguaggio tecnico, lo studente e' in grado di applicare le conoscenze per
risolvere i problemi proposti;
c) buono (24 - 25): conoscenza di base dei principali argomenti, discreta
proprietà' di linguaggio tecnico, con limitata capacita' di applicare
autonomamente le conoscenze alla soluzione dei problemi proposti;
d) soddisfacente (21 - 23): non ha piena padronanza degli argomenti principali
dell’insegnamento ma ne possiede le conoscenze, soddisfacente proprietà'
linguaggio tecnico, scarsa capacita' di applicare autonomamente le conoscenze
acquisite;
e) sufficiente (18 - 20): minima conoscenza di base degli argomenti principali
dell’insegnamento e del linguaggio tecnico, scarsissima o nulla capacita' di
applicare autonomamente le conoscenze acquisite f) insufficiente: non possiede
una conoscenza minima accettabile dei contenuti degli argomenti trattati
nell'insegnamento.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Dispense, Software e scaricabili gratuitamente attraverso il portale UNIPA del
Titolare dell’Insegnamento nella specifica sezione dedicata allo studente.
Handouts, Software and downloadable for free through the UNIPA portal Owner
of the course in the specific section dedicated to the student.

Lo studente al termine del corso avrà acquisito le competenze necessarie per
affrontare le problematiche relative all’analisi e allo sviluppo di un sistema
elettronico di potenza. Lo studente sarà in grado di scegliere criticamente la
topologia e la tecnica di controllo più idonee in relazione alla specifica
applicazione. Lo studente sarà altresì in grado di utilizzare gli strumenti di
simulazione circuitale maggiormente utilizzati nel settore dell’elettronica di
potenza.

4 Componenti elettronici utilizzati nei convertitori statici di potenza.
4 Componenti passivi utilizzati nei convertitori di potenza (induttori, condensatori e
trasformatori)
4 Serie di Fourier, THD, potenze attive, reattiva ed apparente in regime distorto
5 Convertitori AC/DC: cenni sulle possibili applicazioni. Raddrizzatori a diodi
5 Conversione AC-DC. Raddrizzatori controllati a tiristori.
6 Convertitori DC-DC: cenni sulle possibili applicazioni. Analisi del comportamento dei convertitori elettronici di
potenza DC/DC: principali topologie non isolate.
4 Convertitori DC-AC: cenni su possibili applicazioni. Inverter e tecniche di modulazione PWM.

22 Simulazioni circuitali con LTSPICE sui convertitori elettronici di potenza AC/DC, DC/DC e DC/AC

Prova Orale, Presentazione delle esercitazioni svolte.

• Valutazione dell'apprendimento
  L’esame consiste in una prova orale da svolgersi negli appelli successivi alla
  conclusione del semestre in cui si svolge il corso, nella quale lo studente dovrà
  rispondere ad un minimo di tre domande poste oralmente sugli argomenti del
  programma del corso.
  La valutazione si basa sui seguenti criteri:
  a) eccellente (30 - 30 e lode): ottima conoscenza degli argomenti, ottima
  proprietà di linguaggio, buona capacità analitica, lo studente è in grado di
  applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
  b) molto buono (26 - 29): buona padronanza degli argomenti, piena proprietà di
  linguaggio, lo studente è in grado di applicare le conoscenze per risolvere i
  problemi proposti;
  c) buono (24 - 25): conoscenza di base dei principali argomenti, discreta
  proprietà di linguaggio, con limitata capacità di applicare autonomamente le
  conoscenze alla soluzione dei problemi proposti;
  d) soddisfacente (21 - 23): non ha piena padronanza degli argomenti principali
  dell’insegnamento ma ne possiede le conoscenze, soddisfacente proprietà di
  linguaggio, scarsa capacità di applicare autonomamente le conoscenze
  acquisite;
  e) sufficiente (18 - 20): minima conoscenza di base degli argomenti principali
  dell’insegnamento e del linguaggio tecnico, scarsissima o nulla capacità di
  applicare autonomamente le conoscenze acquisite
  f) insufficiente: non possiede una conoscenza minima accettabile dei contenuti
  degli argomenti trattati nell'insegnamento.
  Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
  compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
  Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
  attuazione della normativa vigente

1) Materiale didattico distribuito durante il corso;
2) N. Mohan, T. M. Undeland, W. P. Robbins: “Elettronica di Potenza:
Convertitori e Applicazioni”, HOEPLI, Milano, 2005 (testo in lingua italiana);
ISBN-10 : 8820334283 ; ISBN-13 : 978-8820334284
3) N. Mohan, T. Undeland, W. Robbins: “Power Electronics”, Ed. John Wiley
and Sons, NY 1999; USA ISBN: 978-0471226932 ; WIE ISBN: 0471429082
4) R. W. Erickson, D. Maksimovic: "Fundamentals of Power Electronics", Ed.
Kluwer Academic Pub, Second Edition, 2001; ISBN-10 : 0792372700;
ISBN-13 : 978-0792372707
5) M. H. Rashid: "Power Electronics: Circuits, Devices, and Applications", 3rd
Edition, Prentice-Hall, 2003 ; ISBN-10 : 0133125904 ;
ISBN-13 : 978-0133125900

Lo studente, al termine del corso, avra' acquisito conoscenze e metodologie
pratiche per lo sviluppo e la simulazione delle lavorazioni su macchine CNC e di
stampanti 3D. Sara' in grado di analizzare risultati di simulazioni condotte e di
ottimizzare i parametri operativi al fine di ottenere risultati piu' performanti.

4 Introduzione al Corso. Il Digital Manufacturing: Definizioni e descrizione dei principali moduli.
5 I sistemi CAD e i sistemi CAD/CAM per il Digital Manufacturing.
6 Utilizzazione di un sistema CAD/CAM. Sviluppo di cicli di lavorazione per pezzi di fresatura.
6 Le lavorazioni di Additive Manufacturing
6 Analisi e definizione di processi di stampa 3D - Struttura dei file STL
2 Generalità e caratteristiche dei robot industriali

10 Utilizzazione di un sistema CAD/CAM commerciale (Fusion 360)
8 Sviluppo di cicli di lavorazione per pezzi di fresatura.
7 Stampa 3D: Sviluppo del modello CAD, preparazione del file STL e costruzione dell'oggetto.

1 Prova Pratica e 1 Prova Orale.
1. Modalita' di valutazione per la Prova Pratica
La Prova Pratica, della durata di circa 2 ore e trenta minuti, consiste nella
stesura di un ciclo di lavorazione per una lavorazione di fresatura e stampa 3D
tramite l'uso del software CAD/CAM che è stato ampiamente utilizzato durante
le esercitazioni in aula.
La prova pratica tende ad accertare il possesso delle abilita, capacità e
competenze previste.
Tutte le scelte operate dal candidato e le modalità con le quali vengono
sviluppate vengono prese in considerazione per la valutazione della prova
pratica.
La valutazione viene espressa in trentesimi e l’ammissione alla successiva
prova orale e' determinata da un punteggio minimo.
2. Criteri di valutazione per la prova orale
La prova orale consiste in un colloquio, volto ad accertare il possesso delle
competenze e delle conoscenze disciplinari sviluppate durante il corso; la
valutazione viene espressa in trentesimi.
Le domande (normalmente non meno di 3), sia aperte che semi-strutturate,
sono formulate opportunamente per valutare i risultati di apprendimento previsti.
La prova orale mira a verificare, oltre alle conoscenze acquisiste, anche il
possesso di un’adeguata capacità espositiva su vari contenuti del corso
riguardante i moderni sistemi automatici di fabbricazione e la loro possibile
utilizzazione per la produzione di prototipi funzionali.
La valutazione finale terra' conto sia del punteggio della Prova Pratica che di
quello delle Prova Orale.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.
Eccellente (30-30 e lode): ottima conoscenza degli argomenti, ottima proprieta'
di linguaggio, buona capacita' analitica, lo studente e' in grado di applicare
perfettamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti.
Molto buono (27-29): Buona padronanza degli argomenti, piena proprieta' di
linguaggio, lo studente e' in grado di applicare le conoscenze per risolvere i
problemi proposti.
Buono (24-26): conoscenza di base dei principali argomenti, discreta proprieta'
di linguaggio, con limitata capacita' di applicare autonomamente le conoscenze
alla soluzione dei problemi proposti.
Soddisfacente (21-23): Lo studente non ha piena padronanza degli argomenti
principali dell’insegnamento ma ne possiede le conoscenze, soddisfacente
proprieta' linguaggio, scarsa capacita' di applicare autonomamente le
conoscenze acquisite.
Sufficiente (18-20): Minima conoscenza di base degli argomenti principali
dell’insegnamento e del linguaggio tecnico, scarsissima capacita' di applicare
autonomamente le conoscenze acquisite.
Insufficiente: non possiede una conoscenza minimamente accettabile dei
contenuti degli argomenti trattati durante il corso.

Testi di riferimento (disponibili presso la biblioteca del Dipartimento di
Ingegneria):
Chang - Wysk – Wang,“Computer-Aided Manufacturing”, Prentice-Hall - ISBN
978-0131429192
Mikell P. Groover, “Automation, Production Systems and Computer-Integrated-
Manufacturing”, Prentice-Hall - ISBN 0132393212

In questo corso si vuole verficare l’efficacia di una “flipped class”!
Cioè non sarà un corso tradizionale ma innovativo nel senso che l’obiettivo
principale è quello dello sviluppo di un progetto pratico proposto dagli allievi,
riguardante la realizzazione di modelli attraverso l’utilizzo di stampanti 3D e
tecnologie di additive manifacturing. Le lezioni di scienza delle costruzioni e di
dinamica delle strutture, verteranno su concetti fondamentali a supporto della
realizzazione del suddetto modello.

1 Introduzione alla Meccanica delle Strutture
6 Vincoli e reazioni vincolati, sistemi isostatici e cinematismi; Caratteristiche di sollecitazione
4 Teoria dell’elasticita; Criteri di resistenza
3 Travature reticolari isostatiche
3 Risoluzione dei sistemi iperstatici
6 Vibrazioni libere e forzate dei sistemi ad un grado di liberta'; Integrale di Duhamel; Metodi numerici per la
soluzione delle equazioni differenziali del secondo ordine
6 Sistemi a più gradi di libertà; Analisi modale; Analisi nel dominio delle frequenze e funzione di trasferimento
4 Vibrazione di sistemi continui

2 Richiami sulle grandezze vettoriali, sistema equivalente ed equilibrante

3 Vincoli e sistemi vincolati, classificazione cinematica e statica delle strutture, risoluzione sistemi isostatici
2 Diagrammi delle caratteristiche di sollecitazione di sistemi isostatici
3 Equazione differenziale della linea elastica per sistemi isostatici e iperstatici
4 Analisi numerica di sistemi dinamici tramite software MATLAB
7 Svolgimento del progetto e attività sperimentale in laboratorio

Prova Orale finale relativa anche alla presentazione di un elaborato progettuale
svolto durante il corso
La valutazione viene espressa in trentesimi con eventuale lode, secondo il
seguente schema:
Eccellente (30-30 e lode): ottima conoscenza degli argomenti, ottima proprieta'
di linguaggio, buona capacita' analitica, lo studente e' in grado di applicare le
conoscenze per risolvere i problemi proposti.
Molto buono (26-29): buona padronanza degli argomenti, piena proprieta' di
linguaggio, lo studente e' in grado di applicare le conoscenze per risolvere i
problemi proposti.
Buono (24-25): conoscenza di base dei principali argomenti, discreta proprieta'
di linguaggio, con limitata capacita' di applicare autonomamente le conoscenze
alla soluzione dei problemi proposti.
Soddisfacente (21-23): non ha piena padronanza degli argomenti principali
dell’insegnamento ma ne possiede le conoscenze, soddisfacente proprieta'
linguaggio, scarsa capacita' di applicare autonomamente le conoscenze
acquisite.
Sufficiente (18-20): minima conoscenza di base degli argomenti principali
dell’insegnamento e del linguaggio tecnico, scarsissima capacita' di applicare
autonomamente le conoscenze acquisite.
Insufficiente: non possiede una conoscenza accettabile dei contenuti degli
argomenti trattati nell'insegnamento.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

-Viola E., Scienza delle Costruzioni vol 1 e 3, Pitagora, 1990-1992. ISBN-13,
978-8837104931
-Di Paola M., Pirrotta A., Lezioni di Scienza delle Costruzioni, Dispense del
corso.
-Muscolino G., 2004, Dinamica delle Strutture, McGraw-Hill. ISBN -
978-8837118587
-Thomson W.T., Dillon Dahleh M., 1997, Theory of Vibration with Applications,
Pearson - ISBN 978-0136510680
-Balachandran B., Magrab E.B., 2009, Vibrations, Second Edition, Cengage
Learning ISBN- 978-0534552060

L'insegnamento si prefigge lo studio e l'analisi dei principali sistemi elettronici
digitali programmabili: microprocessori, microcontrollori di piccolo taglio per
applicazioni embedded. Si introduce lo studente ai metodi ed i linguaggi di
programmazione per sistemi a microcontrollore

4 Introduzione ai sistemi digitali complessi. Analisi dei sistemi in logica cablata e comparazione con quelli a
logica programmata: vantaggi e svantaggi.
8 Configurazione classica di un sistema a microprocessore. Descrizione della struttura a bus con sua
suddivisione funzionale. Analisi dinamica di un bus. Architettura generale di una CPU: piedinatura e
descrizione dei segnali di controllo. Temporizzazione del cicli istruzione principali. Caratteristiche dei registri
interni e studio del set istruzioni. Gestione dello stack. Codifica delle istruzioni e modalita' di indirizzamento.
8 Introduzione alle memorie: memore non volatili (ROM, PROM, EPROM, EEPROM, FLASH). Principio di
funzionamento, caratteristiche e prestazioni. Memorie dinamiche. Funzionamento e temporizzazione dei cicli di
lettura, scrittura e refresh. Determinazione della granularita' di decodifica della memoria. Tecniche di decodifica
della memoria.
8 Dispositivi di I/O: Definizione dei tipi di I/O isolati e mappati in memoria. Introduzione alle tecniche di
comunicazione con handshake. Gestione delle periferiche con la tecnica delle interruzioni: gestione a polling e
vettorizzata. Comunicazioni seriali e parallele in un sistema a microprocessore.
10 I microcontrollori e le loro caratteristiche generali in rapporto ai microprocessori. Presentazione e
caratteristiche di microcontrollori a 8 bit per applicazioni embedded. Schema a blocchi, organizzazione della
memoria e dei registri; set istruzioni. Comparazione fra microprocessori ad architettura CISC e RISC.

16 Esercitazioni in laboratorio su piccoli sistemi elettronici programmabili, tramite opportune schede di sviluppo.
Messa a punto di semplici programmi in linguaggio a basso e/o alto livello per la realizzazione di semplici
macchine a stati finiti e/o tecniche di filtraggio dati.

Prova pratica Finale e Prova Orale valutazione in trentesimi.
Lo studente affronta in prima istanza una prova pratica svolta generalmente
presso
l'Aula informatica della Scuola Politecnica, durante la quale deve portare a
termine
in un tempo prestabilito (generalmente ricadente nell'intervallo 100-150 minuti)
una prova di progettazione
adoperando i metodi appresi durante le esercitazioni svolte durante il corso.
Tale prova viene valutata in trentesimi e se tale valutazione supera la
sufficienza (18/30), lo studente puo' accedere alla prova orale.
In caso contrario lo studente deve ripresentarsi in altro appello per affrontare
nuovamente la prova pratica.
Durante l'esame orale vengono poste allo studente almeno 3 domande sugli
argomenti del programma del corso.
L'esame e' strutturato per verificare le conoscenze acquisiste, la capacita'
elaborativa, l'abilita' espositiva e le proprieta' di linguaggio dello studente.
La valutazione si basa sui seguenti criteri:
a) eccellente (30 - 30 e lode): ottima conoscenza degli argomenti, ottima
proprieta' di linguaggio, buona capacita' analitica, lo studente e' in grado di
applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
b) molto buono (26 - 29): buona padronanza degli argomenti, piena proprieta' di
linguaggio, lo studente e' in grado di applicare le conoscenze per risolvere i
problemi proposti;
c) buono (24 - 25): conoscenza di base dei principali argomenti, discreta
proprieta' di linguaggio, con limitata capacita' di applicare autonomamente le
conoscenze alla soluzione dei problemi proposti;
d) soddisfacente (21 - 23): non ha piena padronanza degli argomenti principali
dell’insegnamento ma ne possiede le conoscenze, soddisfacente proprieta'
linguaggio,scarsa capacita' di applicare autonomamente le conoscenze
acquisite;
e) sufficiente (18 - 20): minima conoscenza di base degli argomenti principali
dell’insegnamento e del linguaggio tecnico, scarsissima o nulla capacita' di
applicare autonomamente le conoscenze acquisite
f) insufficiente: non possiede una conoscenza minima accettabile dei contenuti
degli argomenti trattati nell'insegnamento.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Main references:
•(cid:9)Notes, handouts and other useful articles or web link given by the instructor
through the student portal
•(cid:9)G.Baccolini C.Offelli: Microelaboratori, note di hardware. - Citta' Studi Edizioni.
ISBN: 8870055582
(freely available at http://www.microatena.it/scheda_libro.php?id=6)
•(cid:9)M.M.Mano, C.R. Kime: Logic and computer design fundamentals. - Prentice
Hall ed. - ISBN: 9788871924618
Other suggested references:

• A. Barkalov, L. Titarenko, M.Mazurkiewicz: Foundation of Embedded
  Systems - Springer ebook - ISBN 978-3-030-11961-4
  (e-book disponibile presso UniPa Discovery Service - https://link.springer.com/
  book/10.1007%2F978-3-030-11961-4)
• D. S. Dawoud and R. Peplow: Digital System Design - Use of Microcontroller,
  River Publishers Series - ISBN: 9788792329400
  (freely available at https://www.riverpublishers.com/book_details.php?
  book_id=54)

Vengono poste le basi per le applicazioni di: Termodinamica, Trasmissione del
Calore e Meccanica dei Fluidi. Scopo del corso, oltre allo studio della teoria, è
l'acquisizione di una certa familiarità con le più comuni e semplici tecniche di
calcolo. A ciò tendono le esercitazioni, alle quali si raccomanda di aggiungere lo
svolgimento di esercizi anche con l'aiuto dei testi consigliati. Materie
propedeutiche: Analisi Matematica, Fisica I e II.

3 Le proprietà termodinamiche delle sostanze pure – passaggi di stato-trasformazioni sui vapori.
6 Il Primo Principio della Termodinamica: i sistemi chiusi e aperti.
5 Il Secondo Principio della Termodinamica: enunciati di Kelvin-Planck e Clausius- Equivalenza dei due
enunciati – Ciclo di Carnot, reversibilità ed irreversibilità delle trasformazioni - Teoremi di Carnot.
3 Disuguaglianza di Clausius, Entropia e bilanci entropici.
3 Cicli diretti: il ciclo Rankine.
3 Cicli inversi: macchine frigorifere e pompe di calore.
5 Introduzione alla trasmissione di calore. La conduzione termica in regime stazionario.
5 La convezione forzata e naturale.
3 La trasmissione del calore per irraggiamento.
3 Elementi di statica e dinamica dei fluidi.

2 Applicazioni numeriche sulle proprietà termodinamiche delle sostanze pure.
5 Il Primo Principio della Termodinamica: applicazioni numeriche a sistemi chiusi e a volumi di controllo.
1 Applicazioni numeriche sul II Principio della Termodinamica ed Entropia.
2 Ciclo Rankine: calcolo dell'efficienza.
1 Cicli Frigoriferi operanti con R134a: calcolo del Coefficiente di Prestazione.
3 La conduzione termica in regime stazionario: applicazioni su pareti multi-strato e geometria cilindrica.
1 Applicazioni numeriche sulla convezione forzata.

La valutazione avviene tramite una prova orale finale. L’esaminando dovrà
rispondere a minimo quattro domande poste oralmente, su tutte le parti oggetto
del programma, con riferimento ai testi consigliati. La verifica finale mira a
valutare se lo studente abbia conoscenza e comprensione degli argomenti,
abbia acquisito competenza interpretativa e autonomia di giudizio di casi
concreti. La soglia della sufficienza sarà raggiunta quando lo studente mostri
conoscenza e comprensione degli argomenti almeno nelle linee generali e abbia
competenze applicative minime in ordine alla risoluzione di casi concreti; dovrà
ugualmente possedere capacità espositive e argomentative tali da consentire la
trasmissione delle sue conoscenze all’esaminatore. Al di sotto di tale soglia,
l’esame risulterà insufficiente. Quanto più, invece, l’esaminando con le sue
capacità argomentative ed espositive riesce a interagire con l’esaminatore, e
quanto più le sue conoscenze e capacità applicative vanno nel dettaglio della
disciplina oggetto di verifica, tanto più la valutazione sarà positiva. La
valutazione avviene in trentesimi secondo il seguente prospetto.
Valutazione (cid:9)(cid:9)Voto (cid:9)(cid:9)Esito
Eccellente (cid:9)(cid:9)30 - 30 e lode (cid:9)Ottima conoscenza degli argomenti, ottima proprietà di
linguaggio, buona capacità analitica, lo studente è in grado di applicare le
conoscenze per risolvere i problemi proposti.
Molto buono(cid:9)(cid:9) 26 - 29 (cid:9)Buona padronanza degli argomenti, piena proprietà di
linguaggio, lo studente è in grado di applicare le conoscenze per risolvere i
problemi proposti.
Buono(cid:9)(cid:9)(cid:9) 24 - 25 (cid:9)Conoscenza di base dei principali argomenti, discreta proprietà di
linguaggio, con limitata capacità di applicare autonomamente le conoscenze alla
soluzione dei problemi proposti.
Soddisfacente (cid:9) 21 – 23(cid:9)(cid:9)Non ha piena padronanza degli argomenti principali
dell’insegnamento ma ne possiede le conoscenze, soddisfacente proprietà
linguaggio, scarsa capacità di applicare autonomamente le conoscenze
acquisite.
Sufficiente (cid:9)(cid:9) 18 – 20(cid:9)(cid:9)Minima conoscenza di base degli argomenti principali
dell’insegnamento e del linguaggio tecnico, scarsissima o nulla capacità di
applicare autonomamente le conoscenze acquisite.
Insufficiente (cid:9)Non possiede una conoscenza accettabile dei contenuti degli
argomenti trattati nell'insegnamento.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente

"Elementi di Fisica Tecnica", Y.A. Cengel, J.M. Cimbala, R.H. Turner. McGraw
Hill Education, 2017: isbn 978-88-386-1543-6
Materiale integrativo (slides e tabelle) fornite dal docente.

Analisi del sistema elettronico complesso e la sua ripartizione in moduli
funzionali. Vengono descritte funzione, realizzazione e caratteristiche di
interfaccia dei vari sottomoduli. Il corso comprende anche le nozioni
fondamentali relative alla strumentazione e alle misure elettroniche.

2 Introduzione al corso. Storia della Microelettronica. Prerequisiti indispensabili per lo studio dei fondamenti di
elettronica.
3 Cenni sui semiconduttori; drogaggio e meccanismi di conduzione; giunzione pn.
5 Diodo a semiconduttore:
caratteristica del diodo a semiconduttore; modelli del diodo; circuiti raddrizzatori; circuiti logici a diodi; diodi
Zener; regolatore di tensione.
5 Il transistor ad effetto di campo MOSFET:
considerazioni generali; struttura fisica e principio di funzionamento; caratteristiche i-v; modelli di grande- e
piccolo-segnale del dispositivo.
5 Il transistor a giunzione bipolare BJT:
considerazioni generali; struttura fisica e principio di funzionamento; caratteristiche i-v; modelli di grande- e
piccolo-segnale del dispositivo.
10 Circuiti analogici:
introduzione agli amplificatori; principio di funzionamento degli amplificatori a componenti discreti; limiti di
funzionamento degli amplificatori a componenti discreti; metodo di analisi degli amplificatori; analisi statica: reti
di polarizzazione; analisi dinamica: amplificazione; configurazioni di amplificatori; amplificatori multistadi; criteri
di progetto.
6 Amplificatori operazionali:
generalita' sugli amplificatori; amplificatore operazionale ideale; configurazione invertente e non invertente;
funzionamento ad anello aperto; funzionamento ad anello chiuso; circuiti lineari ad amplificatori operazionali;
reazione negativa; filtri attivi; caratteristiche degli amplificatori operazionali reali.
6 Famiglie logiche:
sistemi binari e algebra booleana; funzionamento del MOSFET in commutazione; caratteristiche generali delle
famiglie logiche integrate; la famiglia CMOS; l’inverter CMOS; circuiti speciali.
3 Circuiti combinatori e sequenziali:
codificatori; decodificatori; multiplexer; demultiplexer; reti asincrone e sincrone; latch; flip-flop.
3 Memorie a semiconduttore:
ROM; PROM; EPROM; EEPROM; FLASH; SRAM; DRAM.

33 Esercizi sull’analisi ed il progetto dei circuiti illustrati a lezione

Prova scritta e prova orale.
La valutazione dell’apprendimento verrà effettuata mediante due prove, una
scritta, l'altra orale.
Alla fine del corso, lo studente dovrà prima affrontare una prova scritta che
verterà sugli stessi argomenti del corso; il voto minimo per la sufficienza sarà
18/30. Durante lo svolgimento della prova scritta è consentita la consultazione di
libri ed appunti del corso e l’uso di una calcolatrice elettronica che abbia la sola
funzione di calcolo; cellulari, tablet o altri apparecchi multimediali dovranno
essere spenti. Per lo svolgimento della prova scritta sarà assegnato un tempo
massimo di 3 ore. Obiettivo della verifica finale consiste nel valutare se lo
studente abbia una buona conoscenza e comprensione dei dispositivi, dei
circuiti e dei sistemi elettronici di base e delle possibili implementazioni in
applicazioni di interesse per l’Ingegneria. Ogni appello d’esame prevede, solo
per chi ha superato con successo l’esame scritto, la possibilità di sostenere la
prova orale. La prova orale consiste di una serie di quesiti volti ad accertare il
possesso delle competenze e delle conoscenze disciplinari previste dal corso.
Per ogni quesito lo studente dovrà, anzitutto, inquadrare l’argomento nell’ambito
del corso, illustrarne il significato e l’importanza, ad esempio mediante
definizioni formali e ambiti applicativi, definire le metodologie di studio e gli
eventuali limiti di validità. Infine, dovrà esporre l’argomento con proprietà di
linguaggio e fluidità di trattazione analitica. Al termine della prova orale lo
studente consegue una seconda valutazione della sua preparazione data da un
punteggio tra -3 e +3. Il punteggio ottenuto si somma alla valutazione
conseguita al termine della prova scritta e tale somma costituisce la valutazione
finale.
I criteri di valutazione della Commissione esaminatrice sono i seguenti:
ECCELLENTE (30 - 30 e lode): lo studente dimostra una eccellente conoscenza
e padronanza dei contenuti del corso, eccellente capacità analitica, lo studente
è in grado di applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti. La lode è
riservata solo agli studenti che si dimostrano particolarmente brillanti
nell’esposizione oltre che nello svolgimento delle prove scritte.
OTTIMO (28 – 29): lo studente dimostra ottima padronanza degli argomenti,
piena proprietà di linguaggio, capacità analitico-sintetica ed in grado di applicare
le conoscenze per risolvere i problemi proposti.
BUONO (26 – 27): lo studente dimostra una buona padronanza degli argomenti
e buone capacità elaborative. Lo studente è in grado di applicare le conoscenze
per risolvere i problemi proposti, sebbene con qualche incertezza. Le capacità
espositive possono non essere ottimali.
DISCRETO (24-25): lo studente dimostra una discreta conoscenza di base dei
principali argomenti, una discreta proprietà di linguaggio e una limitata capacità
di applicare autonomamente le conoscenze alla soluzione dei problemi proposti.
SODDISFACENTE (21 – 23): lo studente non ha piena padronanza degli
argomenti principali dell’insegnamento ma ne possiede le conoscenze, ha una
soddisfacente proprietà linguaggio e una scarsa capacità di applicare
autonomamente le conoscenze acquisite.
SUFFICIENTE (18 – 20): lo studente dimostra una minima conoscenza degli
argomenti principali dell’insegnamento e del linguaggio tecnico, scarsissima o
nulla capacità di applicare autonomamente le conoscenze acquisite. Si
evidenziano parecchie lacune nella comprensione del soggetto trattato.
INSUFFICIENTE: Non possiede una conoscenza accettabile dei contenuti degli
argomenti trattati nell’insegnamento e/o non ha studiato deliberatamente alcuni
argomenti della materia.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Materiale didattico di riferimento sugli argomenti svolti durante le lezioni e sulle
applicazioni sviluppate nelle esercitazioni verrà reso disponibile dal docente sul
sito del corso. I testi ausiliari sono:
“Microelectronics Circuits”, Adel S. Sedra and Kenneth C. Smith, Oxford
University Press. (Italian edition by EdiSES – Napoli); ISBN 978-0-19-514252-5;
“Microelectronic Circuits Design”, Richard C. Jaeger, Travis N. Blalock, McGraw-
Hill; ISBN: 978-0-07-338045-2

Il principale obiettivo formativo del corso e' lo studio dei sistemi robotici mobili
(terrestri). Tale obiettivo e' raggiunto, in primo luogo, attraverso la trattazione dei
modelli matematici non lineari, degli strumenti teorici che ne consentono
l’analisi, e di alcune tecniche di base per il controllo degli stessi. Tali strumenti
sono poi applicati allo studio del comportamento dinamico dei robot mobili
maggiormente usati oggi, ed al controllo del moto degli stessi in presenza di
sotto-attuazione e vincoli anolonomi. Infine, attraverso la definizione di
procedure e metodologie per la pianificazione delle traiettorie, vengono descritti
quei sistemi che consentono l’uso di veicoli o velivoli autonomi, per applicazioni
caratterizzate da ambienti strutturati o non.

6 Introduzione alla robotica. Tipologie di robot e locomozione. Ambienti strutturati ed ambienti sconosciuti.
Localizzazione odometrica ed esterna. Cooperazione multi-robot. Interazione sicura uomo-macchina.
12 Forme di stato non lineari. Stabilita' degli equilibri. Metodi diretto ed indiretto di Lyapunov. Forme quadratiche e
definitezza in segno. Velocita' di convergenza. Globale asintotica stabilita, funzioni radialmente illimitate e
teorema di Barbashin-Krasowskii. Concetti di base sulla tecnica di controllo basata su funzione di Lyapunov.
14 Robot mobili su ruote. Sistemi anolonomi e forme canoniche. Veicoli uniciclo (modelli cinematici e dinamici,
tecniche di controllo per il moto punto-punto, per l'allineamento su percorsi e per l'inseguimento di traiettorie),
Veicoli car-like (modelli cinematici con riferimento anteriore e posteriore, trazione anteriore e posteriore,
tecniche di controllo per l'allineamento su percorsi rettilinei o a curvatura costante).

9 Analisi della stabilita' degli equilibri per sistemi del secondo e terzo ordine, mediante metodo diretto di
Lyapunov e metodo del gradiente variabile.
3 Stabilizzazione di un pendolo inverso su carrello mediante linearizzazione approssimata e mediante tecnica di
controllo alla Lyapunov (Parte I - Modellizzazione e progetto dei controllori).

5 Stabilizzazione di un pendolo inverso su carrello mediante linearizzazione approssimata e mediante tecnica di
controllo alla Lyapunov (Parte 2 - Simulazione in ambiente Matlab/Simulink e confronto qualitativo delle
prestazioni dei due corrispondenti sistemi controllati).
5 Simulation in Matlab/Simulink Environment and Validation of Controllers for Wheeled Mobile Robots Based on
Kinematic Models

*Progetto assegnato allo studente durante il corso
Il progetto semi-strutturato mira ad accertare il possesso delle abilita', capacita'
e competenze previste. L'attività tende inoltre a verificare le capacita' espressive
e il corretto uso del gergo tecnico relativo ai sistemi robotici, nonche' la
conoscenza degli argomenti trattati durante le lezioni. Tale valutazione e'
generalmente ottenuta attraverso domande di diversa complessita' che possono
spaziare sull'intero programma.
La valutazione si basa sui seguenti criteri:
a) eccellente (30 - 30 e lode): ottima conoscenza degli argomenti, ottima
proprieta' di linguaggio, buona capacita' analitica, lo studente e' in grado di
applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
b) molto buono (26 - 29): buona padronanza degli argomenti, piena proprieta' di
linguaggio, lo studente e' in grado di applicare le conoscenze per risolvere i
problemi proposti;
c) buono (24 - 25): conoscenza di base dei principali argomenti, discreta
proprieta' di linguaggio, con limitata capacita' di applicare autonomamente le
conoscenze alla soluzione dei problemi proposti;
d) soddisfacente (21 - 23): non ha piena padronanza degli argomenti principali
dell’insegnamento ma ne possiede le conoscenze, soddisfacente proprieta'
linguaggio, scarsa capacita' di applicare autonomamente le conoscenze
acquisite;
e) sufficiente (18 - 20): minima conoscenza di base degli argomenti principali
dell’insegnamento e del linguaggio tecnico, scarsissima o nulla capacita' di
applicare autonomamente le conoscenze acquisite
f) insufficiente: non possiede una conoscenza minima accettabile dei contenuti
degli argomenti trattati nell'insegnamento.
**Agli studenti con disabilità e neurodiversità saranno forniti strumenti
compensativi e misure dispensative, individuati dal CeNDis (Centro di Ateneo
per la Disabilità e la Neurodiversità), in base alle loro specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

• Dispense fornite dal docente / Lecture notes provided by the teacher
• L. Sciavicco, B. Siciliano, L. Villani, G. Oriolo, Robotica, McGraw-Hill, 3 a
  edizione, 2008, ISBN: 883866322X
• Hassan K. Khalil , Nonlinear Systems, 3° edizione, Prentice Hall, ISBN:
  9780130673893

Il corso ha carattere essenzialmente applicativo ed affronta lo studio delle
macchine e degli azionamenti elettrici con motori in corrente continua e
alternata attualmente impiegati nel campo industriale ed in quello della trazione,
privilegiando in modo particolare le problematiche connesse con il loro
funzionamento.
Dopo lo studio delle macchine elettriche e la classificazione degli azionamenti
elettrici in base al tipo di motore, di convertitore e di sistema di controllo, il corso
tratta delle caratteristiche statiche dei carichi applicati al motore, delle modalita'
di accoppiamento motore-carico, delle equazioni del moto, delle condizioni di
stabilita, della regolazione della velocita, del funzionamento sui quattro
quadranti del piano coppia-velocita, della regolazione ad anello aperto e chiuso,
del controllo di corrente e di coppia, di velocita' e di posizione.
Vengono quindi trattati gli azionamenti con motori in corrente continua, gli
azionamenti con motori in corrente alternata.
Gli obiettivi formativi consistono nel fornire agli allievi capacita' adeguate:

• per scegliere ed assemblare i diversi componenti di un azionamento elettrico
  a c.c. e di un azionamento elettrico in c.a;
• per collaudare e gestire gli azionamenti elettrici con motore a c.c. e con motore
  in c.a. per automazione industriale e per trazione.
  Ulteriore obiettivo e' quello di far acquisire la consapevolezza circa la necessita'
  di operare uno studio continuo ed autonomo durante tutto l’arco della futura
  attivita' professionale, a causa della costante evoluzione normativa e legislativa
  e del progresso tecnico e tecnologico.

3 Presentazione corso e concetti introduttivi. Strutture delle macchine elettriche, possibili configurazioni e
materiali impiegati per la loro costruzione. Nozioni elementari sui materiali magnetici, conduttori e isolanti per le
macchine elettriche.
8 Il trasformatore: strutture, tipologie e principio di funzionamento. Circuito equivalente del trasformatore.
Diagrammi fasoriali e messa in parallelo dei trasformatori.
9 La macchina sincrona: strutture, tipologie e principio di funzionamento. Modelli matematici in regime
sinusoidale, con struttura magnetica lineare e non lineare. Il motore sincrono. Stabilita' dei motori e dei
generatori sincroni.
9 Il motore asincrono: strutture, tipologie e principio di funzionamento. Modello matematico in regime
sinusoidale. Problematiche di avviamento e stabilita' dei motori ad induzione.
5 La macchina a corrente continua: strutture, tipologie e principio di funzionamento.
1 Schema a blocchi e componenti di un azionamento elettrico.
1 Caratterizzazione statica e dinamica del sistema motore – carico.
10 Azionamenti elettrici con motore a c. c. alimentato da convertitore. Esempi di schemi di controllo.
10 Azionamenti elettrici con motore asincrono alimentato da inverter (VSI, CSI, CRVSI).Esempi di schemi di
controllo scalare.
2 Cenni sul controllo vettoriale degli azionamenti elettrici con motore asincrono.
7 Azionamenti con motore sincrono e inverter (VSI, CSI). Esempi di schemi di controllo scalare.

12 Esercitazioni numerico/pratiche sulle macchine elettriche oggetto del corso.
4 Esercitazioni numerico/pratiche con esempi di simulazione di alcuni azionamenti elettrici.

Valutazione dell’apprendimento
La verifica dell’apprendimento viene eseguita mediante un esame consistente in
un’unica prova orale.
Tale prova consiste in un colloquio durante il quale lo studente dovra' rispondere
ad almeno tre domande a risposta aperta sull'intero programma del corso svolto.
La prova e' finalizzata ad accertare:
•(cid:9)il grado di conoscenza e comprensione dei contenuti dell’insegnamento;
•(cid:9)la capacita' di applicare le conoscenze acquisite, con competenza, coerenza,
efficacia ed autonomia di giudizio, alla risoluzione di problematiche o ad
applicazioni inerenti all'insegnamento e/o ad esso correlate;
•(cid:9)la capacita' di rielaborare le conoscenze e le competenze acquisite
individuando collegamenti tra esse nell'ambito anche di tematiche
interdisciplinari correlate al corso;
•(cid:9)la capacita' espositiva con particolare riguardo alla chiarezza ed alla proprieta'
di linguaggio.
La valutazione, espressa in trentesimi, viene attribuita al termine della prova in
funzione dei risultati complessivi raggiunti secondo lo schema sotto riportato:

• 28-30/30 e lode
  Lo studente dimostra una ottima/eccellente conoscenza e padronanza dei
  contenuti del corso, che declina in assenza di errori e/o con autonoma
  correzione di talune imprecisioni; le risposte alle domande poste sono
  organizzate con rigore metodologico fornendo soluzioni complete e dimostrando
  ottima/eccellente capacita' applicative caratterizzate da un alto grado di
  autonomia. La capacita' comunicativa e' caratterizzata da ottime/eccellenti
  chiarezza e proprieta' di linguaggio e da argomentazioni articolate da cui
  traspare una piena capacita' di orientarsi autonomamente e formulare giudizi sia
  nell'ambito disciplinare stesso che in ambiti interdisciplinari.
• 24-27
  Lo studente dimostra una soddisfacente/buona conoscenza e padronanza dei
  contenuti del corso, che declina con alcuni errori od omissioni e le cui correzioni
  ed integrazioni sono parzialmente guidate dal docente; le risposte alle domande
  poste sono sostanzialmente corrette, dimostrando una soddisfacente/buona
  capacita' di analisi autonoma. La capacita' comunicativa e' caratterizzata da una
  soddisfacente/buona coerenza nel collegare i concetti e nell'orientarsi
  nell'ambito disciplinare o in quelli ad esso correlati; adeguata chiarezza
  espositiva e sostanzialmente corretta proprieta' di linguaggio.
• 18-23
  Lo studente dimostra una sufficiente/discreta conoscenza e padronanza dei
  contenuti del corso, che declina con errori od omissioni non gravi; le risposte
  alle domande poste, anche se complessivamente adeguate, sono caratterizzate
  da una limitata autonomia ed efficacia. La capacita' comunicativa e'
  caratterizzata da una accettabile coerenza nell'orientarsi e nel collegare i
  concetti in ambito disciplinare, sebbene in modo incerto e guidato; sufficienti
  chiarezza espositiva e proprieta' di linguaggio.
  Inferiore a 18
  Lo studente mostra di non aver raggiunto i risultati di apprendimento minimi
  previsti. Insufficiente conoscenza e padronanza degli argomenti, con molti
  errori, inesattezze o gravi lacune; insufficiente capacita' di analisi e di risoluzione
  accettabile dei problemi posti, mancanza di autonomia nell'approccio
  metodologico, incapacita' di orientarsi autonomamente o di eseguire
  collegamenti disciplinari ed interdisciplinari; carenti capacita' espositive e di
  argomentazione, scarsa chiarezza ed inadeguata proprieta' di linguaggio.
  Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
  compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
  Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
  attuazione della normativa vigente.

Fotocopie dei trasparenti utilizzati
M. Kostenko, Piotrovsky, Electrical Machines (Vol. I e II), MIR Publishers,
Moscow.
S. Crepaz, Macchine Elettriche, CLUP, Milano. ISBN-10 : 8872591015
M. Perez de Vera, Macchine elettriche (Vol. I e II), Liguori, Napoli. ISBN:
9788820705251
M. Andriollo, G. Martinelli, A. Morini: “ I Trasformatori. Esercizi con elementi di
teoria + Macchine elettriche rotanti. Teoria ed esercizi”. - Libreria Cortina.
Padova. ISBN: 8877843187
Leonhard W.: Control of Electrical Drives, Springer Verlag, 1996 ISBN-13:
978-3-642-97648-3
B. K. Bose: Power Electronics and AC drives, Prentice - Hall, 1986 ISBN-10 :
0136868827
A. Bellini, G. Figalli: Il Motore asincrono negli azionamenti industriali, UNITOR
1990 ISBN: 8879990365

Un primo obiettivo formativo del corso e' apprendere alcuni approcci statistici
per l’analisi dei dati e il riconoscimento di pattern che sono particolarmente utili
per l’analisi di segnali audio e video e per l’analisi di sequenze, incluso
l'estrazione delle features più significative e la riduzione della dimensionalità dei
dati. Un secondo obiettivo formativo e' legato alla comprensione dei fondamenti
teorici del machine learning, dei principi di ottimizzazione e di generalizzazione
e overfitting. Infine, un terzo obiettivo riguarda l'acquisizione di competenze
pratiche nell'applicazione degli algoritmi di machine learning, utilizzando
linguaggi di programmazione come Python e le librerie più comuni, come scikit-
learn.

2 Introduzione al corso.
4 Richiami di probabilita' e variabili aleatorie.
6 Classificazione: rappresentazione delle ipotesi, regioni di decisione, funzioni di costo. Classificatori Bayesiani.
multivariabili.Tecniche di stima delle densita' di probabilita' delle features: stima parametrica e non
parametrica. Stima a
massima verosimiglianza.
10 Processi di Markov tempo discreti: matrici di transizioni, condizioni di equilibrio stazionario, distribuzioni di
probabilita' limite. Esempi di applicazione: l'algoritmo PageRank di Google. L'algoritmo di Viterbi per
classificazione in processi con memoria. Esempi di applicazione: equalizzazione di canale. Approcci per
l'addestramento di Hidden Markov Models. Processi di decisione markoviana e meccanismi di apprendimento
per rinforzo.
8 Classificatori lineari: il percettrone e le tecniche di addestramento per classi separabili. La tecnica del
gradiente. Funzioni di costo.
Addestramento per classi non separabili: minimi errori quadratici ed esempi. Generalizzazioni ai classificatori
multi-classe. Classificatori lineari con funzioni di decisione non a soglia: il regressore logistico. Cenni di support
vector machines. Regressori lineari e dilemma bias/varianza. Esempi di applicazioni.
8 Classificatori non lineari: reti neurali multi-livello. Il problema dello XOR; strutture a tre livelli per la
classificazione di unione di regioni poliedriche. L'algoritmo di Backpropagation. Generalizzazioni di
classificatori non lineari: trasformazione dello spazio delle fetures in spazi a piu' dimensioni. Alberi di decisione:
algoritmo per la definizione ottima delle soglie di decisione. Combinazioni di classificatori non lineari.
2 Meccanismi per la selezione e la trasformazione delle features.

14 Introduzione a Python e alla libreria scikit learn. Applicazioni di tutti i concetti del corso a problemi reali di
classificazione ed esempi di implementazione.

MODALITA’ DI ESAME:
Una prova scritta obbligatoria e una prova orale facoltativa. La prova orale puo'
essere sostenuta per migliorare la valutazione della prova scritta. Per sostenere
la prova orale e' comunque necessario superare la prova scritta.
La prova scritta e' valutata in trentesimi. Il voto minimo per superare la prova
scritta e' 18/30. La prova orale e' valutata con un punteggio aggiuntivo da 0 a 3
punti sul voto in trentesimi. Il voto finale e' il voto della prova scritta (nel caso in
cui la prova orale non venga sostenuta) o la somma del voto della prova scritta
e del punteggio aggiuntivo della prova orale.
DESCRIZIONE DELLE PROVE
La prova scritta e' basata su due domande aperte e su tre esercizi, simili a quelli
discussi nelle esercitazioni guidate, in cui si richiede di applicare le metodologie
presentate nel corso a semplici problemi di analisi di dati, modelli di sistemi e
inferenza statistica, sviluppo di semplici procedure in python. La durata
complessiva della prova e' 2.5 ore.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.
La prova e' finalizzata ad accertare:

• il grado di conoscenza e padronanza dei concetti e degli algoritmi discussi a
  lezione;
• la capacita' di utilizzo dei suddetti concetti e algoritmi per risolvere in modo
  autonomo problemi di apprendimaneto;
• la capacita' di esporre, argomentare e analizzare le scelte effettuate.
  La prova orale ha una durata di circa 30 minuti e consiste in un colloquio su una
  discussione di un progetto sviluppato in python per un caso di studio concordato
  con il docente. La prova e' finalizzata ad accertare:
• la capacita' di applicare i concetti studiati a problemi reali, utilizzando tecniche
  di programmazione;
• la proprieta' di linguaggio e la chiarezza espositiva;
• le capacita' di rielaborazione dei concetti acquisiti e di collegamento tra essi,
  nell’ambito delle tematiche del corso e/o di tematiche interdisciplinari ad esso
  correlate.
  CRITERI DI VALUTAZIONE: Ai fini della valutazione, verra' stimato il livello di
  raggiungimento dei risultati di apprendimento previsto per il corso, come di
  seguito elencati.
  Conoscenze e comprensione: Valutazione del livello di conoscenza e
  padronanza degli argomenti del corso;
  Capacita' di applicare le conoscenze: valutazione della capacita' di applicazione
  delle proprie conoscenze per l’analisi e la soluzione dei problemi proposti, del
  livello di autonomia, e dell’originalita' delle soluzioni proposte.
  Autonomia di giudizio: Valutazione delle capacita' logiche e analitiche per
  orientarsi e formulare giudizi, anche in presenza di informazioni parziali su
  problematiche/applicazioni riguardanti ambiti disciplinari o interdisciplinari ad
  essi correlati.
  Abilita' comunicative e capacita' di apprendimento: Valutazione delle capacita'
  espositive e di argomentazione, chiarezza e proprieta' di linguaggio. Valutazione
  delle capacita' di rielaborazione delle conoscenze acquisite e di collegamento
  multidisciplinare.
  ESITO DEL VOTO
  30-30 e lode: Valutazione eccellente/ottimo. Ottima conoscenza degli
  argomenti, ottima capacita' analitica anche in nuovi contesti; ottima proprieta' di
  linguaggio e di apprendimento.
  27-29: Valutazione molto buono. Buona padronanza degli argomenti, piena
  proprieta' di linguaggio, lo studente e' in grado di applicare le conoscenze per
  risolvere i problemi proposti.
  24-26: Valutazione buono. Conoscenza di base dei principali argomenti,
  discreta proprieta' di linguaggio, con limitata capacita' di applicare
  autonomamente le conoscenze alla soluzione dei problemi proposti.
  21-23: Soddisfacente. Parziale padronanza degli argomenti del corso,
  soddisfacente proprieta' linguaggio, scarsa capacita' di applicare
  autonomamente le conoscenze acquisite. 1
  8-20: Sufficiente. Minima conoscenza degli argomenti del corso e del linguaggio
  tecnico, scarsissima o nulla capacita' di applicare autonomamente le
  conoscenze acquisite.
  Insufficiente: non possiede una conoscenza accettabile dei contenuti degli
  argomenti trattati nell'insegnamento.

-SergiosTheodoridis. Pattern Recognition.
eBook ISBN: 9780080949123
Hardcover ISBN: 9781597492720

• Paul J. Deitel, Harvey M. Deitel
  Introduzione a Python. Per l'informatica e la data science.
  Pearson 2021. ISBN 978-8891915924
  -Lucidi del corso

Lo studente conseguira' una solida conoscenza dei principali metodi numerici
utili per la comprensione e modellizzazione di molteplici problemi
dell’ingegneria. Lo studente sara' in grado di argomentare a sostegno del
modello impiegato e degli algoritmi ideati e valutare criticamente la risposta
ottenuta dall’utilizzo del software impiegato.

4 Introduzione al calcolo scientifico. Rappresentazione dei numeri in macchina. Aritmetica floating point.
Troncamento ed arrotondamento. Numeri di macchina. Teoria dell’errore. Errore inerente ed errore algoritmico.
Studio dela propagazione dell’errore. Errore totale. Condizionamento di un problema e stabilita di un algoritmo.
Complessita computazionale di un processo di calcolo.
12 Metodi per la risoluzione di sistemi lineari: metodi diretti e metodi iterativi. Metodi di Gauss e tecniche per di
stabilitzzazione algoritmica. Fattorizzazione di matrici. Matrici elementari. Criteri di convergenza e di arresto
per metodi iterativi. Splitting di matrici: metodo di Jacobi, metodo di Gauss-Siedel, metodi di rilassamento.
Velocità di convergemza. Casi studio ed analisi dei risultati. Localizzazione di autovalori. Analisi
implementativa dei processi computazionali trattati.
10 Approssimazione di funzioni. Interpolazione polinomiale. Operatori alle differenze. Derivazione numerica.
Interpolazione composita. Funzioni spline. Analisi implementativa dei processi computazionali trattati.
8 Approssimazione mediante processo dei minimi quadrati. Caso continuo e caso discreto. Polinomi ortogonali.
Approssimazione trigonometrica. Coefficienti di Fourier. Serie di Fourier. Trasformata discreta di Fourier.
Trasformata veloce di Fourier.Analisi implementativa dei processi computazionali trattati.
8 Integrazione numerica di funzioni. Resto delle formule di quadratura. Grado di precisione. Nodi e pesi di una
formula di quadratura. Formule di quadratura interpolatorie. Interpretazione geometrica. Formule composite.
Formule di quadratura automatica . Analisi implementativa dei processi computazionali trattati.

12 Esercizi ed applicazioni dei processi numerici e matematici studiati. Esercitazioni guidate per
l’implementazione dei processi studiati. Discussione dei codici di calcolo e dei risultati conseguiti.

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova scritta ed un
colloquio orale.
La prova scritta verte su uno degli argomenti trattati durante il corso. Si ritiene
superata se il punteggio conseguito dallo studente e' almeno sufficiente (18/30).
Il superamento della prova scritta e' requisito necessario per l'ammissione alla
prova orale, al termine della quale la commissione di esame assegna il voto
finale o, in alternativa, comunica allo studente che l'esame non e' stato
superato. In caso di superamento dell'esame, il voto attribuito ad esso si basa
sui seguenti criteri:
a) eccellente (30 - 30 e lode): ottima conoscenza degli argomenti, ottima
proprieta' di linguaggio, buona capacita' analitica, lo studente e' in grado di
applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
b) molto buono (26 - 29): buona padronanza degli argomenti, piena proprieta' di
linguaggio, lo studente e' in grado di applicare le conoscenze per risolvere i
problemi proposti;
c) buono (24 - 25): conoscenza di base dei principali argomenti, discreta
proprieta' di linguaggio, con limitata capacita' di applicare autonomamente le
conoscenze alla soluzione dei problemi proposti;
d) soddisfacente (21 - 23): non ha piena padronanza degli argomenti principali
dell’insegnamento ma ne possiede le conoscenze, soddisfacente proprieta'
linguaggio, scarsa capacita' di applicare autonomamente le conoscenze
acquisite;
e) sufficiente (18 - 20): minima conoscenza di base degli argomenti principali
dell’insegnamento e del linguaggio tecnico, scarsissima o nulla capacita' di
applicare autonomamente le conoscenze acquisite
f) insufficiente: non possiede una conoscenza minima accettabile dei contenuti
degli argomenti trattati nell'insegnamento.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Materiale didattico fornito dal docente.
G. Monegato, Metodi ed algoritmi per il calcolo numerico, CLUT, ISBN
10:9788879922654
S.C. Chapra, Applied Numerical Methods with MATLAB for Engineers and
Scientists, McGraw-Hill
ISBN 9788879922654

L’obiettivo del corso e' quello di dare allo studente conoscenze, capacita' di
comprensione, strumenti metodologici e abilita' per affrontare problematiche di
misura di grandezze elettriche e non elettriche, con particolare riferimento agli
ambiti applicativi dell’automazione.
A tal fine il corso fornisce agli studenti le conoscenze e competenze
fondamentali riguardanti: i principi generali della metrologia e della teoria delle
misure; i principali metodi, strumenti e sistemi di misura; la valutazione
dell’incertezza di misura; la sensoristica e la strumentazione utilizzate nel
campo dei sistemi di misura per l’automazione.
Al termine del corso, le conoscenze e competenze acquisite consentiranno allo
studente di saper sviluppare e gestire un processo di misurazione, scegliendo e
utilizzando opportunamente strumenti, metodi e procedure di misura, in funzione
del particolare problema in esame e delle specifiche imposte.

12 Introduzione alla metrologia. Elementi di teoria delle misure.
Definizione di misura. Scopi di una misura. Misure per l’automazione. Conversione di grandezze fisiche in
grandezze elettriche, misure di grandezze elettriche. Schema logico di una misura. Esecuzione di una misura.
Risultato di misura. Misure dirette ed indirette. Riferibilita' delle misure. Metrologia. Terminologia metrologica.
Sistema internazionale di unita' di misura e campioni. Incertezza di misura. Valutazione dell’incertezza misura.
Compatibilita' delle misure.
15 Strumenti di misura: tipologie, principi di funzionamento e specifiche tecniche.
Schema di principio di uno strumento di misura. Principali caratteristiche metrologiche. Classificazione degli
strumenti di misura in base al misurando. Voltmetri, amperometri, wattmetri, frequenzimetri, misuratori di
resistenza/impedenza. Strumenti a piu' portate, multimetri.
Strumenti elettromeccanici (cenni). Caratteristiche generali, principali tipologie.
Introduzione alla strumentazione elettronica. Principi generali. Amplificatori di misura. Voltmetri per c.c. e per
c.a.. Convertitori RMS/DC e TRMS/DC.
Strumenti elettronici numerici. Contatori numerici (di frequenza e di periodo). Voltmetri numerici. Multimetri
numerici. Strumenti a campionamento. Teorema del campionamento. Oscilloscopio digitale.
15 Misure sui circuiti a regime.
Metodi di misura. Sezione di misura. Misure su un bipolo (in c.c. e c.a.). Misure di resistenza (di piccolo, medio
ed elevato valore). Metodi voltamperometrici. Errori strumentali e loro correzione. Misure di potenza,
induttanza, capacita. Metodi di zero (in c.c. e c.a.). Sensibilita' della misura. Equilibrio. Interpolazione. Metodi di
sostituzione. Metodi di ponte. Ponte di Wheatstone. Ponte di Wheatstone a squilibrio. Ponti in a.c., a rapporto e
a prodotto. Metodi potenziometrici.
9 Sistemi di misura per l’automazione. Ambiti applicativi. Sistemi automatici di misura. Sistemi di misura
distribuiti. Catena di misura. Sensori e trasduttori. Classificazione e principi di misura. Caratteristiche
metrologiche dei sensori. Sensori e trasduttori di grandezze elettriche e non elettriche. Condizionamento del
segnale di misura. Sistemi di acquisizione ed elaborazione dati.

12 Misure con metodi voltamperometrici, metodi di ponte, metodi potenziometrici: esecuzione della misura,
elaborazione dei risultati, valutazione dell'incertezza di misura, stesura della relazione
12 Misure con strumentazione elettronica (multimetri, oscilloscopi, contatori numerici): esecuzione della misura,
elaborazione dei risultati, valutazione dell'incertezza di misura, stesura della relazione.
6 Sistemi automatici di misura: esempi applicativi con schede di acquisizione dati e strumentazione digitale
comandata da PC.

MODALITA’ DI ESAME:
Prova pratica e prova orale. Presentazione di relazioni scritte sulle esercitazioni
di laboratorio svolte durante il corso.
La prova pratica consiste nello svolgimento e discussione di una delle
esercitazioni di laboratorio. L'esercitazione e' scelta dal docente tra quelle svolte
durante il corso.
La prova orale consiste in un colloquio, con domande a risposta aperta,
sull’intero programma del corso, incluse le esercitazioni svolte in laboratorio e le
relative relazioni scritte.
Le due prove (pratica e orale) si svolgono contestualmente. La durata minima
dell'esame e' di 60 minuti.
L’esame (prova pratica e prova orale) mira a valutare:

• conoscenza e comprensione dei contenuti del corso e capacita' di applicare tali
  competenze a problematiche ed applicazioni in ambiti propri del corso e/o ad
  esso correlati;
• proprieta' di linguaggio, chiarezza espositiva e di argomentazione, sia orale
  che scritta; capacita' di collegare e rielaborare le proprie conoscenze e di
  orientarsi e formulare giudizi in contesti disciplinari o ad essi correlati.
  La valutazione e' in trentesimi. Il voto minimo per superare l’esame e' 18/30.
  CRITERI DI VALUTAZIONE
  L’attribuzione del voto dipende dal livello complessivo dei risultati raggiunti. Gli
  elementi che concorrono alla formazione del voto sono riconducibili al seguente
  schema (vedi quadro dei risultati di apprendimento attesi, descrittori D.1-D.5).
  29-30 / 30 e lode
  D.1/D.2: ottima padronanza dei contenuti; assenza di errori, correzione di
  imprecisioni/integrazione delle risposte in autonomia; corretta e rigorosa
  impostazione dei problemi; soluzioni complete, corrette ed efficaci; elementi di
  originalita
  D.3/D.4/D.5: efficace rielaborazione delle conoscenze, autonomia e coerenza
  nell’orientarsi o esprimere giudizi in contesti disciplinari o ad essi correlati;
  ottima chiarezza espositiva, argomentazioni articolate; piena proprieta' di
  linguaggio.
  24-28
  D.1/D.2: buona padronanza dei contenuti; lievi errori/omissioni, correzioni/
  integrazioni parzialmente guidate; buona impostazione dei problemi, soluzioni
  sostanzialmente corrette.
  D.3/D.4/D.5: buona coerenza nel collegare i concetti e nell’orientarsi in ambiti
  disciplinari; buona chiarezza nell’esposizione, corretta proprieta' di linguaggio.
  18-23
  D.1/D.2: sufficiente conoscenza dei contenuti, accettabile approccio ai problemi,
  soluzioni complessivamente adeguate; limitata autonomia, errori/omissioni non
  gravi;
  D.3/D.4/D.5: coerenza nell’orientarsi e collegare i concetti in ambito disciplinare,
  sebbene in modo incerto e guidato; sufficiente proprieta' di linguaggio,
  esposizione accettabile.
  inferiore a 18 (voto non attribuito)
  D.1-D.5: risultati di apprendimento non sufficienti.
  Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
  compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
  Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
  attuazione della normativa vigente.

Dispense del corso fornite dal docente / Lecturer course slides
Altro materiale utile, di consultazione / Other useful reference material:
A.Carullo, U. Pisani, A.Vallan “Fondamenti di Misure e Strumentazione
Elettronica” CLUT Editrice, 2006. ISBN: 8879922092
A. Martin, “Strumentazione e tecnologie di misura”, Ed. delfino, 2016. ISBN:
9788897323426

L'obiettivo del corso è quello di fornire ai futuri ingegneri le conoscenze abilitanti
che riguardano le moderne tecnologie dei sensori e dei sistemi di misura, e la
loro implementazione nelle più comuni apparecchiature biomediche per la
misura dei biosegnali. Il corso offre una panoramica dei fenomeni di sensing e
delle classi di sistemi di misura, e fornisce gli elementi di base di elettronica,
controlli automatici e analisi statistica necessari per caratterizzare le prestazioni
statiche e dinamiche di tali sistemi e per progettare circuiti di condizionamento,
amplificazione e digitalizzazione del segnale. Gli esempi di strumentazione
biomedica trattati dal corso mirano a formare lo studente riguardo a come le
moderne apparecchiature biomedicali permettono la valutazione funzionale dei
principali distretti fisiologici che compongono l’organismo umano (cuore,
cervello, sistema vascolare, sistema respiratorio). Il corso procede per concetti,
fornendo una trattazione ragionevolmente approfondita e formalizzata,
incoraggiando lo studente ad impostare razionalmente i problemi dell’analisi e
del progetto dei sistemi per misure biomediche.
Il corso comprende esercitazioni teoriche e di laboratorio. Alla fine del corso, gli
studenti saranno in grado di capire quando un sensore funziona, quali sono le
questioni che limitano l'utilizzo dei sensori nelle misure, come selezionare i
sensori in applicazioni specifiche, nonché come utilizzare la strumentazione
biomedica per la valutazione fisiologica e clinica dei sistemi cardiovascolare,
cerebrale e respiratorio.

10 Generalita' sui sensori e sui sistemi di misura di grandezze fisiche: principi di trasduzione, architettura,
descrizione funzionale, interferenze, errori di misura
7 Caratterizzazione statica dei sistemi di misura. Calibrazione statica dei sensori
8 Caratterizzazione dinamica dei sistemi di misura: sistemi dinamici; risposta impulsiva e al gradino; trasformata
di Laplace e funzione di trasferimento
6 Risposta in frequenza dei sistemi di misura: serie e trasformata di Fourier, risposta armonica, diagrammi di
Bode della funzione di trasferimento
8 Caratterizzazione e condizionamento dei sensori resistivi, capacitivi, induttivi, piezoelettrici, ottici

15 Esercitazioni teoriche

La valutazione dell’apprendimento verrà effettuata mediante una prova scritta
negli appelli successivi al termine del corso. La prova orale è facoltativa e non
sostituisce le prove scritte; lo studente vi può accedere qualora abbia superato
la prova scritta (minimo 18/30) ed intenda provare a migliorare il giudizio
ottenuto.
Tutte le prove (scritte e/o orali) verteranno sugli argomenti del corso. Obiettivo
della verifica consiste nel valutare se lo studente abbia una buona conoscenza
dei fenomeni fisici legati alla trasduzione, della caratterizzazione statica e
dinamica dei sistemi di misura, delle piattaforme di trasduzione utilizzate nei
sistemi di sensing e del loro impiego nei più comuni dispositivi biomedicali per la
misura dei segnali fisiologici.
In caso di superamento dell'esame, la Commissione attribuisce allo studente un
voto sulla base del livello di conoscenza degli argomenti oggetto delle prove
sostenute (circa 50% del voto finale attribuito), della capacità di elaborare ed
interpretare i concetti appresi e di connetterli con gli altri argomenti trattati
durante il corso (circa 40% del voto finale attribuito), e del livello raggiunto nella
capacità di espressione nel corretto linguaggio tecnico (circa 10% del voto finale
attribuito). La verifica del raggiungimento di tali livelli di preparazione verrà
favorita inserendo nella prova scritta sia domande a carattere teorico e
concettuale che esercizi pratici richiedenti calcoli numerici.
La valutazione si basa sui seguenti criteri:
a) eccellente (30 - 30 e lode): ottima conoscenza degli argomenti, ottima
proprietà di linguaggio, buona capacità analitica, lo studente e' in grado di
applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
b) molto buono (27 - 29): buona padronanza degli argomenti, piena proprietà di
linguaggio, lo studente e' in grado di applicare le conoscenze per risolvere i
problemi proposti;
c) buono (24 - 26): conoscenza di base dei principali argomenti, discreta
proprietà di linguaggio, con limitata capacità di applicare autonomamente le
conoscenze alla soluzione dei problemi proposti;
d) soddisfacente (21 - 23): non ha piena padronanza degli argomenti principali
dell’insegnamento ma ne possiede le conoscenze, soddisfacente proprietà
linguaggio,scarsa capacità di applicare autonomamente le conoscenze acquisite;
e) sufficiente (18 - 20): minima conoscenza di base degli argomenti principali
dell’insegnamento e del linguaggio tecnico, scarsissima capacità di applicare
autonomamente le conoscenze acquisite
f) insufficiente: non possiede una conoscenza minima accettabile dei contenuti
degli argomenti trattati nell'insegnamento.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Slides, dispense e materiale didattico fornito dal docente.
Testi consigliati per consultazione e approfondimento:

• G Avanzolini, E Magosso: Strumentazione biomedica. Progetto e impiego dei
  sistemi di misura, Patron Editore, Bologna, 2015; ISBN: 978-88-555-3295-2
• J.G. Webster: Medical Instrumentation: Application and Design, John Wiley &
  Sons; 5th Edition, 2020. ISBN: 978-1-119-45733-6
• R. Pallas-Areny and J.G. Webster: Sensors and Signal Conditioning, John
  Wiley & Sons; 2nd Edition, 2000. ISBN: 978-0-471-33232-9
• E. Doebelin: Measurement systems, McGraw Hill. 5th Edition, 2003. ISBN-10 :
  007243886X

Lo studente di tecnologie generali dei materiali sviluppera' una conoscenza
definita e consolidata dei principi di caratterizzazione e analisi dei materiali
utilizzati nell’industria, con la capacita' di saper scegliere il materiale opportuno
in funzione dell'applicazione.

42 Reticoli cristallini, fusione e solidificazione. Difetti del reticolo, dislocazioni e meccanismi di indurimento dei
materiali metallici. L'incrudimento. Diagrammi di stato, miscibilità, regola della leva. Diagramma di stato FeC.
Fasi e costituenti strutturali. Cenni sui diagrammi di stato degli acciai legati. Influenza della velocità di
raffreddamento, esperienze del Bain, Curve TTT e CCC. Trattamenti termici degli acciai. Trattamenti
termomeccanici. Trattamenti termochimici. Tempra di soluzione. Gli Acciai: designazione e classificazione. Le
ghise. Le leghe di alluminio e i loro trattamenti. Le leghe di rame, di titanio e di magnesio. Cenni sui materiali
compositi e sulle relative tecnologie di lavorazione. Prove di caratterizzazione meccaniche e tecnologiche
(trazione, durezza, resilienza, fatica, tempra, colabilita, piega).

4 Esercitazioni numeriche su Trazione, Durezza, Resilienza e Trattamenti Termici degli acciai

8 Prove in laboratorio su Trazione, Durezza, Resilienza e Trattamenti Termici degli acciai Metallografia ed
Osservazioni metallografiche

La prova finale consiste in una prova scritta con piu' quesiti a risposta aperta,
per la verifica della conoscenza delle modalita' di scelta dei materiali piu' idonei
nei relativi campi di uso. La valutazione finale e' in trentesimi, 18/30 conferito
quando le conoscenze sono elementari e 30/30 ed eventuale lode quando le
conoscenze mostrate sono eccellenti. Nel dettaglio: Eccellente (Ottima
conoscenza degli argomenti, ottima proprieta' di linguaggio, ottima capacita'
analitica) 30 e lode. Molto buono (Buona padronanza degli argomenti, piena
proprieta' di linguaggio, lo studente e' in grado di applicare le conoscenze per
risolvere i problemi proposti) 26-29. Buono (conoscenza di base dei principali
argomenti, discreta proprieta' di linguaggio, con limitata capacita' di applicare
autonomamente le conoscenze alla soluzione dei problemi proposti
soddisfacente) 24-25. Soddisfacente (lo studente ha padronanza degli
argomenti principali dell’insegnamento ma ne possiede solo le conoscenze di
base, soddisfacente proprieta' linguaggio, mostra scarsa capacita' di applicare
autonomamente le conoscenze acquisite) 21-23. Sufficiente (minima
conoscenza di base degli argomenti principali dell’insegnamento e del
linguaggio tecnico, scarsa capacita' di applicare autonomamente le conoscenze
acquisite, non possiede una conoscenza apprezzabile dei contenuti degli
argomenti trattati nell'insegnamento) 18-21.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Alberto Cigada, Tommaso Pastore - Struttura e proprietà dei materiali metallici -
McGraw Hill - ISBN 978-88-386-6733-6
William F. Smith - Scienza e Tecnologia dei Materiali - McGraw Hill - ISBN
88-386-0709-5