13-06-2025 - Exercise - Schema un sistema complesso [EN]-[IT]

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*questo post è stato creato dalla nuova interfaccia WEB di Ecency

In questo post vorrei proporre un esercizio, sia per comprendere alcuni concetti sia per sviluppare un poco il pensiero logico e analitico (code notes: X_91)

Il contesto in cui operiamo è quello della materia scolastica definita con il nome di: Analisi e modellistica dei Sistemi

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Proviamo a disegnare lo schema di progettazione delle modalità di controllo di un sistema complesso

Le basi per svolgere il seguente esercizio

Quando si parla di sistemi sappiamo che questi sono divisi in due categorie: sistema semplice e sistema complesso Un sistema semplice è un sistema composto da pochi elementi in cui le relazioni tra le parti sono lineari e prevedibili. Possono essere degli esempi un orologio meccanico o un circuito elettrico elementare. Un sistema complesso è composto da molti elementi interconnessi il cui comportamento non è prevedibile semplicemente osservando le singole parti. Possono essere degli esempi il traffico urbano, i mercati finanziari o un ecosistema.

Ragionamento iniziale

Per descrivere un sistema complesso possiamo prendere come esempio un sistema industriale. Ora dobbiamo comprendere che progettare delle modalità di controllo di un sistema implica definire come monitorare, regolare e adattare il sistema per raggiungere la finalità per cui il sistema deve essere costruito. Per fare questo identifichiamo prima uno schema di progettazione attraverso dei punti da seguire: -Definizione del sistema -Obiettivi di controllo -Sensori e misurazione -Modello del sistema -Strategia di controllo -Attuatori -Ciclo di feedback

Importante: Nella definizione del sistema dobbiamo considerare quali sono gli input e le variabili di stato. Nella strategia di controllo dobbiamo pensare ad un controllo retroazionato, cioè con feedback.

Per disegnare uno schema a blocchi possiamo tenere conto dell'ambiente esterno, dei sensori, del modello, del controller, degli attuatori, del sistema industriale e del feedback loop.

Svolgimento

Qui di seguito proviamo a pensare ad uno schema di progettazione delle modalità di controllo di un sistema complesso e pensiamo ad un sistema industriale. Qui di seguito un probabile schema.

Qui di seguito la descrizione dei blocchi che ha il nostro schema:

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Il primo blocco dello schema è rappresentato dall’ambiente esterno che influenza il sistema e fornisce le condizioni iniziali o i disturbi.

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I sensori sono gli elementi che rilevano le variabili chiave del sistema. Le variabili di un sistema industriale possono essere la pressione, la velocità oppure la temperatura di un liquido.

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Il modello è una rappresentazione matematica o simulativa del sistema industriale. Può essere basato su equazioni differenziali, modelli statistici o reti neurali. Serve per prevedere il comportamento del sistema e supportare le decisioni del controller.

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Il controller è l’apparato che elabora i dati dei sensori. Questa elaborazione avviene con il fine di configurare le azioni correttive.

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Nel blocco 5 abbiamo gli attuatori, cioè gli elementi che eseguono le azioni decise in precedenza dal controller. In un sistema industriale possiamo avere valvole, motori, o interruttori.

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Il blocco 6 è quello che rappresenta in sostanza il nostro sistema industriale che potrebbe essere un ciclo produttivo. Questo potrebbe essere un insieme di macchinari, linee di produzione o un impianto. Esso è il sistema da controllare per garantire efficienza, sicurezza e qualità.

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Il ciclo di feedback chiude l'anello di controllo. I dati raccolti dai sensori vengono continuamente analizzati dal controller, che aggiorna le azioni da intraprendere. Questo meccanismo consente al sistema di adattarsi dinamicamente ai cambiamenti interni ed esterni. Questo rappresenta il ritorno delle informazioni (output del sistema) che influenzano nuovamente l’ambiente e, indirettamente, il sistema stesso.

Il risultato

 

***Conclusioni***
In conclusione, il controllo di un sistema complesso serve a garantire che il sistema si comporti in modo desiderato anche se intervengono disturbi esterni.

***Domanda***
Sapevate che oggi, un sistema complesso, in ambito industriale, senza il ciclo di feedback non è più preso in considerazione?


**THE END**