Insegnamento mutuato da: B031734 - DIGITAL TWINS OF MECHATRONIC SYSTEMS Laurea Magistrale in MECHANICAL ENGINEERING FOR SUSTAINABILITY Curriculum ENERGY TECHNOLOGIES
Lingua Insegnamento
Il corso è tenuto in inglese
Contenuto del corso
Il corso si occupa di metodologie di modellazione dinamica per la creazione di digital TWIN di sistemi meccatronici
Saranno realizzati degli appunti del Corso in forma di presentazioni, testi ed esempi di modelli di simulazione realizzati in ambiente Matlab-Simulink.
Tali materiali saranno resi disponibili on line sfruttando la piattaforma Moodle/e-learning.
L'obbietivo finale è la creazione di una monografia in lingua inglese che sarà probabilmente rilasciata nel giro di due-tre anni a partire dalla esperienza fatta sul corso
Obiettivi Formativi
Obbiettivo del corso è il trasferimento di nozioni fondamentali relative alla modellazione di sistemi meccatronici (modellazione dinamica di sistemi meccanici elettrici e più in generale multi-fisici). Il corso mira inoltre all'acquisizione di competenze relative all'uso ed alla applicazione di strumenti di modellazione e prototipazione ampiamente diffusi in ambiente ingegnerestico.
In particolare il corso si concentra sull'ambiente Matlab-Simulink uno standard defacto per quanto riguarda la prototipazione e la simulazione di sistemi meccatronici
Il corso contribuirà ai seguenti obiettivi di apprendimento specifici del Master:
Conoscenza e comprensione
cc4: Conoscenza dei metodi di modellazione per i sistemi meccatronici.
Applicare conoscenza e comprensione
ca1: La capacità di identificare, formulare e risolvere problemi di ingegneria industriale, definendo specifiche, vincoli tecnici, sociali, ambientali e commerciali.
Esprimere giudizi
ag1: la capacità di analizzare in modo indipendente dati e informazioni, trarre conclusioni oggettive e prendere decisioni conseguenti.
ag3: La capacità di identificare il bisogno di nuove conoscenze.
Abilità comunicative
ac1: La capacità di comunicare e trasferire informazioni, idee, problemi e soluzioni a specialisti e non.
ac2: La capacità di presentare professionalmente problemi, soluzioni, analisi e risultati attraverso relazioni scritte e presentazioni verbali.
Capacità di apprendimento
ap1: La capacità di apprendimento continuo e autonomo e di autoaggiornamento nell'area ingegneristica di riferimento.
Prerequisiti
Conoscenze fondamentali
di matematica fisica e meccanica.
Sono facoltative ma comunque utili conoscenza, anche rudimentali di informatica ed automazione
Metodi Didattici
Lezioni svolte in aule sono utilizzate per il trasferimento delle principali nozioni e competenze del corso.
La preparazione viene completata da attività di formazione all'uso dell'ambiente Matlab-Simulink che saranno svolte sia in classe, sia attraverso la piattaforma moodle.
E'prevista la preparazione di un elaborato in ambiente Matlab-Simulink da discutere in sede di esame/verifica finale.
Altre Informazioni
Per seguire il corso lo studente deve installare matlab-simulink di ateneo
Meglio se completa (installare tutti i toolbox)
Le istruzioni per attivare la licenza di ateneo sono disponibili sul sito unifi
https://www.siaf.unifi.it/vp-1266-matlab.html
Ulteriore am
Modalità di verifica apprendimento
La modalità di verifica è un esame orale che ha lo scopo di verificare il raggiungimentod egli obbiettivi formativi del corso (competenze e conoscenze raggiunte). L'esame prevede anche la discussione di un elaborato svolto in piccoli gruppi relativo agli argomenti del corso.
I risultati degli elaborati saranno consegnati sotto forma di presentazione multimediale. Le capacità di giudizio saranno ulteriormente rafforzate poiché i risultati di ciascun gruppo saranno valutati con uno schema peer-to-peer.
Programma del corso
1)Introduzione al concetto di Digital Twin: Scalabilità, Portabilità, Modularità ed Adattabilità dei Modelli Realizzati.
2) Introduzione alla modellazione Multifisica di sistemi descrivibili o discretizzabili in termini di sistemi di equazioni differenziali ordinarie (ODE).
4)Approccio Bondgraph alla modellazione di sistemi multifisici in termini di effort e flow (classificazione in elementi resistivi capacitivi ed inerziali)
3)Esercitazioni in ambiente Matlab, Matalab Simulink e Matlab Simscape
4)Nozioni di Base Per la modellazione di sistemi meccatronici:
a)Idraulici-Elettro-idraulici-Termo-Idraulici
b)Elettrici-Elettro magnetici
c)Elettro-Meccanici
d)elettro-chimici (Batterie)
5)Implementazione RT di modelli di simulazione: alcuni concetti fondamentali ed esempi applicativi
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Questo insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile (SDG 9,11,12)