NS - Pillole di elettrotecnica: Automazione: definizioni generali. sistema, variabili interne o di stato, parametri, disturbi.

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Automazione: Definizioni e classificazione

Un sistema è un insieme di elementi interagenti , connessi in modo da costituire un'unica entità e finalizzati a realizzare un unico obiettivo.

Approccio sistemico e approccio analitico ai problemi

L'approccio sistemico ai problemi consiste nel considerare il sistema come un unico blocco, cioè globalmente, comprese le interazioni tra i suoi elementi.
Questo approccio è utile per studiare sistemi complessi.
Esso è alternativo all'approccio analitico, mediante il quale un sistema viene studiato a partire dai suoi componenti elementari (analisi ) per poi passare alla sintesi globale.

Sistema lineare

Se ad un sistema è possibile applicare:

- il principio di sovrapposizione degli effetti:

Questo principio è verificato quando due sollecitazioni I1 e I2 che, applicate separatamente in ingresso ad un sistema, producono rispettivamente le uscite U1 e U2, applicate contemporaneamente producono un'uscita pari alla somma delle uscite ottenute in modo separato U1+U2.

-e il principio di omogeneità:

Se I è la variabile applicata in ingresso ad un sistema e U è la corrispondente uscita, se moltiplicando per una costante la variabile di ingresso KxI, anche la variabile di uscita risulta moltiplicata per la costante KxU.

allora il sistema è un sistema lineare.

Sistema aperto

E' aperto un sistema che scambia energia o informazioni con l'ambiente.

Sistema chiuso

E' chiuso un sistema che non interagisce con l'ambiente.

Sistema deterministico

E' deterministico un sistema che per un determinato ingresso fornisce sempre la stessa risposta.

Sistema probabilistico

E' probabilistico un sistema che per un dato ingresso produce diverse uscite casuali. Per queste uscite si può determinare solo la probabilità.

Variabili e parametri

I parametri sono grandezze caratteristiche del sistema (dimensioni, peso ecc.) e possono essere:
- modificabili nel tempo, in tal caso il sistema si dice variante nel tempo;
- costanti nel tempo, allora il sistema si dice invariante nel tempo..

Per studiare un sistema occorre individuare e misurare le variabili che influiscono su di esso, cioè le grandezze suscettibili di essere modificate direttamente o indirettamente.
Le variabili si possono classificare come:
- Variabili di ingresso che sono grandezze manipolabili dagli operatori.
- Disturbi, variabili non manipolabili dall'operatore, molto spesso casuali e imprevedibili.
- Variabili di uscita o dipendenti.
       Se le variabili di uscita possono essere determinate in un certo istante dalla sola conoscenza dell'ingresso allo stesso istante il sistema si dice algebrico o senza memoria.
      Se il valore delle variabili di uscita dipende in un determinato istante anche dai valori assunti precedentemente dalle variabili di ingresso, il sistema si dice dinamico o con memoria.
     Se le variabili di uscita possono essere espresse mediante numeri reali il sistema si dice continuo, se invece possono essere espresse con numeri interi, il sistema dicesi discreto.
     Le variabili che descrivono l'evoluzione del sistema, cioè contengono informazioni sul passato e consentono di determinare gli stati futuri, o anche quelle variabili che sono espressione del contenuto energetico del sistema si dicono variabili interne o di stato.

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