ATTIVITÁ DI RICERCA RECENTI
del Prof. Celentano e del suo Gruppo
AMERICA (Automation Modeling Engineering Realization Intelligent Control Applications)
Responsabile: Prof. Ing. Giovanni Celentano
L’attività scientifica del gruppo AMERICA è stata in una prima fase prevalentemente di tipo teorico, in una seconda fase di tipo teorico-tecnologico e già da qualche anno sta tornando ad essere prevalentemente di tipo teorico per risolvere problemi concreti di rilevante interesse nazionale ed internazionale.
Questa nuova linea di ricerca nasce a seguito di una fase di intensa attività didattica, connessa alla professionalizzazione del nuovo corso di laurea in Ingegneria dell’Automazione ed alle riforme universitarie, e facendo tesoro della notevole esperienza del responsabile, delle potenzialità delle nuove tecnologie digitali e di validi collaboratori, dopo la migrazione di quelli meno giovani verso università di nuova istituzione o importanti centri di ricerca internazionali.
Tra i principali temi di ricerca del passato vi sono: l'assegnazione della dinamica dei sistemi; le proprietà strutturali dei sistemi; la stabilità; la teoria degli osservatori; il progetto di regolatori standard; il controllo adattativo; la parametrizzazione di controllori stabilizzanti; il controllo robusto; la modellistica ed il controllo dei robots; la modellistica ed il controllo dei plasmi termonucleari confinati magneticamente; la modellistica ed il controllo di navi da lavoro; la modellistica, l’identificazione ed il controllo di veicoli aerospaziali; la modellistica e l’identificazione di impianti di autoveicoli; la riduzione attiva del rumore; la stima della posizione dei cellulari; lo sviluppo di sistemi di controllo con microcontrollori embedded.
L’attività di ricerca corrente del gruppo consiste sostanzialmente nello sviluppo di metodologie di progetto di validità generale per automatizzare prevalentemente sistemi meccanici di potenza inerenti la lavorazione, la movimentazione ed il trasporto, in modo da avere sistemi automatizzati con buone prestazioni in termini di velocità, precisione e consumi energetici, sufficientemente sicuri ed “intelligenti” per quanto concerne l’autonomia di funzionamento, l’autodiagnosi dei guasti e l’interazione con le persone. Le leggi di controllo che si stanno sviluppando sono tali da garantire l’inseguimento di traiettorie sufficientemente regolari (non necessariamente polinomiali) con errori e velocità di convergenza prefissati, anche in presenza di disturbi limitati e di nonlinearità e/o parametri incerti e limitati ed implementabili mediante tecnologie digitali, attuatori prevalentemente di tipo elettrico e sensori sia tradizionali che di visione.
Modellistica e controllo robusto di sistemi lineari e non lineari di rilevante interesse ingegneristico con applicazione nel campo dei sistemi meccanici rigidi e flessibili e dei sistemi termici
Referente: Ing. Laura Celentano
L’attività di ricerca riguarda:
- La progettazione di sistemi di controllo versatili, veloci, precisi e robusti per sistemi lineari e non lineari incerti,
- I metodi per l’analisi della stabilità e per la stabilizzazione di sistemi lineari e non lineari a parametri incerti (anche MIMO ed a tempo discreto),
- La modellistica ed il controllo di sistemi meccanici rigidi e flessibili,
- Le metodologie di controllo a livelli,
- La modellistica ed il controllo di sistemi aeronautici, navali e strutturali,
- La robotica per la sicurezza e/o soccorso in ambienti pericolosi,
- La robotica medica.
Realizzazione hardware-software di sistemi di telemonitoraggio, telecontrollo e teleassistenza in ambito industriale, ambientale, urbano e medicale
Referente: Prof. Ing. Giovanni Celentano
L’attività di ricerca riguarda la realizzazione di sistemi di controllo prototipali, in grado di prendere decisioni e inviare comandi allo scopo di aumentare la produttività e migliorare i servizi, sviluppati secondo un’architettura comprendente: alcuni processi remoti da monitorare e/o controllare (paziente a rischio; ambienti urbani e marini; colture per la produzione di fiori, frutta e verdura di qualità; sistema integrato di gestione delle acque; rete stradale; galleria stradale o ferroviaria; porto; aeroporto); una o più reti di sensori e/o attuatori; la rete Internet; le reti di telefonia fissa e mobile, per la trasmissione delle informazioni riguardanti i processi monitorati e/o controllati; una centrale operativa, che consente di elaborare i dati provenienti dalle reti di sensori.
Sistemi di controllo di impianti automobilistici, navali, aeronautici, civili ed elettromedicali
Referente: Prof. Ing. Giovanni Celentano
L’attività di ricerca riguarda:
- La realizzazione di sistemi prototipali embedded per l’identificazione e/o il monitoraggio ed il controllo di impianti navali (sistema di posizionamento di navi cisterne e di navi speciali da lavoro, sistema di stabilizzazione del rollio), di impianti automobilistici, ferroviari, navali, aeronautici e civili per la sicurezza attiva e passiva, per l’efficienza energetica e/o la riduzione di inquinamento diretto o indiretto,
- Le tecniche di controllo di minicentrali elettriche non convenzionali,
- Le tecniche e le apparecchiature per lo studio elettrofisiologico, la stimolazione cardiaca e l’ablazione.
Automazione sicura ed a risparmio energetico dei sistemi meccanici
Referente: Prof. Ing. Giovanni Celentano
L’attività di ricerca riguarda: l’automazione di sistemi meccanici di potenza, in modo da garantire buone prestazioni in termini di velocità, precisione e consumi energetici, che siano sufficientemente sicuri ed, infine, "intelligenti" per quanto concerne l'autonomia di funzionamento, la capacità di autodiagnosi dei guasti e l'interazione con gli operatori. Le potenzialità applicative riguardano anche l'automazione di sistemi meccanici adibiti alla lavorazione (robot, macchine automatiche per incisione e taglio laser), alla movimentazione di carichi pesanti (gru, nastri trasportatori) e al trasporto di merci e persone (navi, treni).
Per ulteriori dettagli sull’attività di ricerca si vedano i Curricula dei singoli Membri del Gruppo su www.docenti.unina.it ed i seguenti Libri:
- G. Celentano. Elementi di sintesi diretta dei sistemi multivariabili. LIGUORI Editore, Napoli, 1981.
- G. Celentano, L. Celentano, Modellistica, Simulazione, Analisi, Controllo e Tecnologie dei Sistemi Dinamici, FONDAMENTI DI DINAMICA DEI SISTEMI, EdiSES Editore, 2010.
- L. Celentano, New results on practical stability for linear and nonlinear uncertain systems, Edizioni Nuova Cultura, Roma, 2012.
- L. Celentano, Robust Tracking Controllers Design with Generic References for Continuous and Discrete Uncertain Linear SISO Systems, LAP LAMBERT Academic Publishing, 2012.