Bari | 04.04.2014
La Matematica in ambito Meccatronico
Rosa Maria Mininni
2Open Day | 04.04.2014
La Matematica in ambito Meccatronico
Distretto Meccatronico Regionale della Puglia - MEDIS
Tecnologie Abilitanti Ambiti Applicativi
AttuatoriCompatibilità elettromagneticaControllisticaDiagnostica intelligenteElaborazione dei segnaliMateriali e strutture innovativi MicrolavorazioniNanotecnologie per la meccatronicaRoboticaSensoristica
PrioritariSistemi di produzioneSistemi medicaliDiagnostica di sistemi complessiSistemi di alimentazione alternativi Trazione ibrida/elettrica
SecondariAerospazialeBioindustriaCostruzioni EnergeticaInformaticaLegno-arredoLogistica
3Open Day | 04.04.2014
La Matematica in ambito Meccatronico
Elaborazione di segnali: acquisizione, misura, interpretazione ed elaborazione numeriche di grandezze fisiche rilevanti nel comportamento di sistemi lineari e non
Approssimazione 3D di dati sparsi per ricostruzione di immagini
Identificazione di un modello matematico del sistema dinamico per: - Previsione: stimare in tempo reale lo stato del sistema - Controllo e filtraggio: modificare in tempo reale il comportamento del sistema eliminando eventuali disturbi o guasti e ottimizzandone le prestazioni
Diagnostica predittiva e adattiva: studio, sviluppo e analisi di algoritmi adattivi di controllo e di stima in tempo reale basati su modelli lineari e non
Integrazione con il sistema hw-sw implementato per lo sviluppo tecnologico dei dispositivi meccatronici: verifica della robustezza ed efficienza in tempo reale del sistema produttivo sulla base di dati sperimentali.
Attività di Ricerca e Sviluppo in Meccatronica:
4Open Day | 04.04.2014
La Matematica in ambito Meccatronico
Problemi di Previsione, Controllo e Filtraggio
Un sistema dinamico viene descritto da un modello stocastico a tempo discreto costituito da:
X(t+1) = f(X(t), u(t), w(t)) equazione di stato
Z(t) = h(X(t), v(t)) equazione di uscita
dove
X(t) - vettore di stato del sistema al tempo t,
u(t) - vettore di ingresso (controllo) del processo,
w(t) - rumore di processo,
y(t) - vettore delle misure al tempo t,
v(t) - rumore di misura,
f definisce l'evoluzione temporale dello stato influenzato da variabili esterne
h definisce la relazione fra lo stato e le osservazioni
5Open Day | 04.04.2014
La Matematica in ambito Meccatronico
Nell'ambito dell'inferenza bayesiana il filtro di Kalman è un algoritmo che elabora dati in ingresso corrotti da rumore, restituendo in uscita una stima ottimale dello stato del sistema in esame.
Il filtro di Kalman ha numerose applicazioni, dalla finanza all'elaborazione dei segnali, dalla computer vision alla navigazione e al controllo di veicoli, in particolare aerospaziali.