Obiettivi formativi
Il corso si propone di fornire allo studente la conoscenza delle principali funzionalità del software MATLAB al fine di utilizzarlo come strumento di supporto alla progettazione elettronica. In particolare lo studente imparerà 1. ad operare in ambiente Matlab conoscendo i tipi di dato disponibili e come operare su di essi, 2. ad analizzare ed elaborare i dati per lo studio preliminare di algoritmi e sistemi anche utilizzando toolbox specifici, 3. a progettare e simulare un sistema tramite Simulink, 4. come testare i modelli progettati e simulati direttamente su alcune piattaforme hardware supportate.
Prerequisiti
Nozioni base di Elettrotecnica, Elettronica, Teoria dei segnali ed elementi di programmazione.
Contenuti dell'insegnamento
Il Corso è dedicato all’uso del software MATLAB come supporto alla progettazione elettronica, sia per quanto riguarda l’analisi dei dati propedeutica alla progettazione sia per quanto riguarda la progettazione, modellizzazione e la simulazione di sistemi e la generazione automatica del codice.
Gli argomenti includono:
1. L’ambiente MATLAB con esempi applicativi dedicati
2. L’ambiente SIMULINK con esempi applicativi dedicati
Programma esteso
L’AMBIENTE MATLAB (6 ore)
1.1. Ambiente di lavoro
1.2. Tipi di dati e operatori
1.3. Operazioni di Input/Output
1.4. Visualizzazione dei dati
1.5. Matlab come linguaggio di programmazione
1.6. Risoluzione di equazioni lineari e differenziali
2. ESEMPI APPLICATIVI IN MATLAB (6 ore)
2.1. Elaborazione numerica dei segnali – MATLAB (ca. 2 ore)
2.1.1. Trasformata di Fourier discreta ed FFT
2.1.2. Progettazione di filtri FIR ed IIR
2.2. Sistemi di controllo – MATLAB (ca. 2 ore)
2.2.1. Trasformata di Laplace
2.2.2. Sistemi in retroazione e regolatori: stabilita’ e luogo delle radici (Diagrammi bode e Nyquist):
2.3. Analisi statistica e machine learning – MATLAB (ca. 2 ore)
2.3.1. segnali random e distribuzioni di probabilita’
2.3.2. interpolazione, fitting
2.3.3. tecniche di analisi e di clustering
3. L’AMBIENTE SIMULINK (5 ore)
3.1. Creazione del modello
3.2. Simulazione del modello
3.3. Analisi dei risultati della simulazione
3.4. Modellazione di funzioni di trasferimento e di equazioni differenziali
3.5. Sistemi ad anello chiuso ed applicazione ai sistemi di controllo
3.6. Sistemi dinamici discreti
4. ESEMPI APPLICATIVI IN Simulink (4 ore)
4.1. Analisi numerica di Sistemi digitali – Simulink (ca. 2 ore)
4.1.1. Modellizzazione dei dispositivi
4.1.2. Risoluzione di circuiti digitali
4.2. Implementazione di sistemi di elaborazione numerica del segnale – Simulink (ca. 2 ore)
4.2.1. Connessione ad Hardware e generazione automatica di codice
Bibliografia
Testo consigliato: William J. Palm, Introduction to MATLAB for Engineers - 3rd edition, ISBN13: 978-0073534879.
Le slides del corso e altro materiale saranno rese disponibili sulla piattaforma elly unipr.
Metodi didattici
Sono previste 10 lezioni frontali da 2 ore ciascuna e una lezione da 1 ora. Le lezioni saranno svolte anche con l’ausilio del calcolatore per svolgere qualche esercitazione sui temi trattati.
Modalità verifica apprendimento
Prova pratica al calcolatore
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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