BIENNIO

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INDIRIZZO TRIENNIO

Meccanico

Elettronica e telecomunicazioni

MATERIA

DOCENTE

CLASSE

SISTEMI AUTOMATICI

SALVATORE CAIAZZO

V  sez. H

OBIETTIVI GENERALI

La programmazione sarà modulare in quanto occorre “progettare” un percorso didattico che vada incontro alle esigenze degli allievi, ai loro bisogni culturali ed educativi, in modo tale che risulti assolto il contratto formativo tra la scuola e l’utente.

In tale contesto si è tenuto presente che:

       Ciascun modulo risulti il più possibile concluso ed utilizzabile da parte dell’allievo;

       Ogni modulo ed unità di apprendimento componente, abbia esplicitati i prerequisiti posti dal docente, le competenze come esiti di apprendimento, i contenuti, l’accertamento degli obiettivi formativi, la durata, il target, le eventuali azioni di recupero

METODO

Lezioni frontali, lavori di gruppo, autoapprendimento guidato con simulazione di lezioni da parte degli allievi.

OBIETTIVI SPECIFICI E TRASVERSALI

Gli obiettivi disciplinari di cui si è tenuto conto con l’impianto della programmazione modulare sono:

       Possedere le nozioni ed i procedimenti specifici in modo da saper operare con sicurezza soprattutto per quanto concerne l’aspetto concettuale;

       Saper condurre concretamente procedimenti personali di deduzione ed induzione;

       Aver compreso il valore strumentale dei sistemi automatici per lo sviluppo delle altre scienze e delle applicazioni tecnologiche del corso di indirizzo “elettronica e telecomunicazioni”;

       Saper affrontare situazioni problematiche di natura applicativa scegliendo in modo flessibile le strategie di approccio

Gli obiettivi trasversali cognitivi e metacognitivi sono:

       Conoscere il modello matematico del condensatore e dell’induttore.

       Saper ricavare il modello matematico di sistemi elettrici (circuiti con una o, al massimo, due maglie) contenenti almeno un componente reattivo.

       Conoscere il modello matematico secondo Laplace del condensatore e dell’induttore con condizioni iniziali nulle.

       Conoscere le trasformate di Laplace dei segnali di prova.

       Saper calcolare la trasformata di Laplace di un segnale semplice usando le tabelle.

       Saper risolvere equazioni differenziali lineari a coefficienti costanti del primo e del secondo ordine usando le trasformate di Laplace.

       Saper risolvere circuiti elettrici del primo e del secondo ordine usando il metodo delle trasformate di Laplace.

       Saper antitrasformare una funzione razionale fratta in s con almeno due poli qualsiasi.

       Saper analizzare un semplice sistema ricavandone la funzione di trasferimento.

       Saper individuare il tipo di sistema analizzando la sua f.d.t.

       Saper ricavare la risposta di un sistema del primo ordine almeno all’impulso e al gradino.

       Saper ricavare la risposta di un sistema del secondo ordine almeno all’impulso e al gradino.

       Saper predire la risposta di un sistema del primo e del secondo ordine almeno all’impulso e al gradino analizzandone la f.d.t..

       Saper rappresentare per schema a blocchi un sistema semplice.

       Saper semplificare uno schema a blocchi semplice (blocchi in serie, in parallelo, in retroazione) applicando le regole dell’algebra degli schemi a blocchi.

       Saper ricavare la risposta in frequenza di un sistema semplice partendo dalla sua funzione di trasferimento.

       Saper tracciare i diagrammi di Bode (modulo e fase) e di Nyquist di una f.d.t. con poli e zeri reali per sistemi del primo e del secondo ordine.

       Saper analizzare la risposta in frequenza di un sistema valutando l’andamento dei diagrammi di Bode della sua f.d.t.

       Saper determinare la stabilità o l’instabilità di un sistema non retroazionato analizzando i poli della sua funzione di trasferimento.

       Saper analizzare la stabilità di un sistema retroazionato applicando il criterio di Nyquist e/o di Bode.

       Saper applicare il teorema del valore finale.

       Saper ricavare l’entità dell’errore di regolazione al gradino per sistemi di tipo 0, 1 e 2.

       Saper determinare l’entità di un disturbo per un sistemi di tipo 0, 1 e 2.

       Saper progettare il guadagno statico di un sistema regolatore in base alla percentuale di errore di regolazione desiderata o all’entità di riduzione dei disturbi voluta.

       Saper stabilizzare un sistema con una rete correttrice.

CONTENUTI

MODULO 1 (Periodo 15 settembre 2008 – 31 ottobre 2008):

Amplificatori a controllo di fase realizzati con SCR e con TRIAC e relativi circuiti di pilotaggio realizzati con UJT e DIAC.

MODULO 2 (Periodo novembre 2008 – 31 gennaio 2009):

Studio della risposta di un sistema nel dominio del tempo e nel dominio della frequenza.

MODULO 3 (Periodo  febbraio 2009):

Stabilità di un sistema di controllo a controreazione e relativa compensazione con reti correttrici.

MODULO 4 (Periodo  1 marzo 2009 – 20 marzo 2009):

Studio a regime delle prestazioni di un sistema di controllo a controreazione.

MODULO 5 (Periodo  21 marzo 2009 – 30 aprile 2009):

Convertitori digitali-analogici e convertita tori analogici-digitali.

MODULO 6 (Periodo  1 maggio 2009 – 15 maggio 2009):

Trasduttori e attuatori.

MODULO 7 (Periodo  16 maggio 2009 – 31 maggio 2009):

Programmazione nel linguaggio assembly del microprocessore Z 80. Schema a blocchi di un sistema di acquisizione dati.

MODULO 8 (laboratorio): rilievi sperimentali sul funzionamento dei regolatori di potenza; tracciamento dei diagrammi di Bode e di Nyquist con l’ausilio del computer; misure sul funzionamento di alcuni tipi di trasduttori ed attuatori.

VERIFICHE

Compiti singoli, lavori di gruppo e colloqui.

VALUTAZIONE

Descrittori: Per la valutazione del grado di preparazione conseguito dai discenti verranno considerati i seguenti descrittori di competenze:

       Livello conoscitivo

       Capacità di analisi e di sintesi

       Padronanza di linguaggio

       Abilità operative nello sviluppo delle attività pratiche;

       Capacità di elaborazione grafica.

Target: ( N. Allievi con conoscenze sufficienti / N. Tot. Allievi ) = 70%

(per ogni modulo in caso di percentuale inferiore bisognerà predisporre appropriate strategie alternative anche individualizzate e di didattica breve finalizzate alla comprensione e all’apprendimento dei nuclei principali del modulo)