ingegneria elettrica - Dottorato di Ricerca - Politecnico di Milano

24/06/2008 

POLITECNICO DI MILANO 

Dottorato di Ricerca in 

INGEGNERIA ELETTRICA 

1 

XXIV ciclo di Dottorato

1. OBIETTIVI FORMATIVI 

XXIV ciclo di Dottorato 

L’obiettivo formativo del dottorato è di consentire un inserimento diretto ed immediatamente produttivo in 

enti di Ricerca o nei quadri R&D di enti di produzione o servizi. 

Il Dottore di Ricerca in Ingegneria Elettrica dovrà possedere una solida preparazione di base, di 

matematica e di fisica, applicata alla conoscenza consolidata degli strumenti e metodi avanzati di 

modellizzazione, analisi e progettazione dell’ingegneria elettrica, con particolare riguardo alle applicazioni 

di potenza. Egli dovrà, a tal fine, aver completato la formazione già ricevuta nel primo e secondo livello di 

laurea, mediante l’approfondimento delle tematiche metodologiche dell’Elettrotecnica circuitale e 

campistica nonché delle tematiche sia metodologiche sia applicative dei settori scientifici di riferimento: 

Sistemi Elettrici per l’Energia; Misure Elettriche ed Elettroniche; Convertitori, Macchine e Azionamenti 

Elettrici. 

2. CONTENUTI 

Il corso intende affrontare e approfondire argomenti attinenti ad uno o più dei seguenti filoni di ricerca. 

A) Il filone relativo alla Elettrotecnica di base intende fornire le conoscenze metodologiche di base 

dell’ingegneria elettrica orientata alle applicazioni di potenza e intende addestrare gli allievi al 

ragionamento critico ed all’approccio innovativo e propositivo. Il metodo didattico privilegia lo 

sviluppo dell’attitudine alla discussione ed al contraddittorio, nella prospettiva di lavoro di gruppo. 

I contenuti riguardano: 

• Reti non lineari e reti tempo-varianti periodiche 

• Metodi di analisi dei sistemi trifase e polifase 

• Circuiti commutanti e reti dinamiche commutanti 

• Equazioni del campo elettromagnetico 

• Modelli di calcolo numerico di campi 

• Programmi di calcolo di strutture elettromagnetiche 

• Aspetti di compatibilità elettromagnetica 

• Tecniche di progetto finalizzate alla compatibilità elettromagnetica 

• Misure e strumentazione specifiche per la compatibilità elettromagnetica. 

B) I contenuti specifici del DR relativo agli aspetti di ricerca in ambito impiantistico consistono 

nell’approfondimento delle seguenti tematiche: 

• Produzione dell’energia elettrica (controllo della frequenza e della tensione, sistemi di protezione, 

utilizzo di fonti rinnovabili, studi di stabilità) 

• Trasmissione dell’energia elettrica (calcoli di rete, Optimal Power Flow, sicurezza dell’esercizio); 

• Problematiche relative al libero mercato dell’energia elettrica (nuovo assetto della generazione, 

gestione dei servizi ancillari, applicazione dei modelli esistenti di mercato al sistema italiano, 

riorganizzazione del sistema tariffario) 

• Miglioramento della qualità dell’energia elettrica nei sistemi di distribuzione (studio di apparecchi ad 

assorbimento sinusoidale, filtri attivi, UPS). 

C) La crescente domanda di miglioramento delle prestazioni delle macchine e dei convertitori elettrici, in 

termini di economicità, robustezza, prestazioni dinamiche e possibilità di controllo dei sistemi di 

azionamento in cui essi sono inseriti, spinge a ottimizzare i dispositivi e a svilupparne di nuovi, affinandone i 

criteri di dimensionamento e verifica e studiandone in modo accurato il coordinamento, in stretta 

correlazione con le specifiche di natura tecnica ed economica della applicazione di destinazione. 

I contenuti riguardano: 

• l’impiego dei nuovi materiali 

• le strutture magnetiche innovative 

• le metodologie di sviluppo dei modelli per il progetto e l’analisi del funzionamento 

• le procedure di ottimizzazione 

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• l’uso finalizzato di codici agli elementi finiti, di programmi e di ambienti di simulazione per lo studio dei 

dispositivi 

• la definizione dei sistemi di controllo sia a livello di singolo azionamento che di processo. 

D) Questo filone approfondisce i fondamenti metrologici delle misure, con particolare riguardo alla 

caratterizzazione metrologica dei moderni sistemi di misura basati su architetture complesse di 

elaborazione numerica dei segnali. Vengono considerate le metodologie di misura relative, in prevalenza, ai 

sistemi elettrici e le tecniche di elaborazione, sia numerica, sia analogica dei segnali. Sono inoltre 

considerate le metodologie ed i sistemi di misura per l’automazione industriale, a partire dalle applicazioni 

microelettroniche per la realizzazione di sensori, alle strutture gerarchiche e distribuite basate su bus di 

campo, agli algoritmi avanzati di misura. Gli allievi che vorranno specializzarsi nel settore delle misure 

saranno inseriti nelle ricerche avanzate su cui sono di volta in volta attivi i ricercatori del settore. 

3. PROFILI DI USCITA 

Gli sbocchi specifici del DR consentono un adeguato inserimento nei: 

• maggiori Centri di Ricerca, nazionali e internazionali 

• settori di ricerca e sviluppo dell’industria privata 

• centri di gestione delle reti elettriche di trasmissione e distribuzione 

• studi professionali, (con particolare riferimento anche alle normative nazionali ed internazionali sulla 

sicurezza e sull’impatto ambientale) 

• istituti metrologici primari e laboratori di certificazione 

• settori dell’automazione dei processi e dei trasporti

4. STRUTTURA DIDATTICA DEL CORSO (QUADRO SINOTTICO): 

Anno Semestre Formazione propedeutica 1 

NC Obbliga 

torio 

(si/no) 

Formazione di base alla 

ricerca 2 

NC Obbliga 

torio 

(si/no) 

4 

In lingua 

inglese 

(si/no) 


Formazione specialistica alla ricerca NC Sviluppo della tesi di 

Dottorato 

1 1 Energetica 10* no Attività descritte al par. 7 15 Ricerca bibliografica 10 

1 Compatibilità Elettromagnetica 

Industriale I+II 

10* no 

1 Scienza e tecnologia dei 

materiali elettrici I+II 

10* no 

1 Fisica statistica della materia 

A+B 

10* no 

1 Compatibilità elettromagnetica 10* no 

1 Calcolo delle probabilità 10* no 

1 Controllo non lineare 10* no 

1 Metodologie di progettazione 

delle macchine elettriche 

10* no 

2 Ingegneria e tecnologia dei 10* no Attività descritte al par. 7 15 Progetto di ricerca 10 

sistemi di controllo 

1° milestone 

2 Analisi numerica (Algebra 

lineare numerica e metodi di 

approssimazione) 

10* no 

2 Informatica Industriale 10* no 

2 1 Sistemi di conversione statica 

dell’energia 

10** no no Attività descritte al par. 7 5 

1 Modellistica di Strutture 

Elettromagnetiche 

10** no si 

1 Compatibilità Elettromagnetica 

Industriale 

10** no si 

1 Architetture e metodi avanzati 

per l’elaborazione di segnali di 

misura 

10** no si 

1 Metodi e sistemi per il 

monitoraggio di sistemi a 

parametri distribuiti 

10** no si 

2 Modellistica, controllo e 10** no si Acquisizione competenze 10 

gestione di attuatori 

scientifiche di base 

elettromeccanici integrati 

2° milestone 

2 Tecniche e problemi avanzati 

per lo studio dei sistemi 

elettrici per l’energia 

10** no no 

2 Sistemi elettronici per l’energia 10** no no 

1/2 Corsi erogati dalla Scuola di 


5** no 

1/2 Corsi erogati dalla Scuola di 


5 si 

3 1 Attività descritte al par. 7 10 Sviluppo della Tesi 

3° milestone 

20 

2 Attività descritte al par. 7 10 Sviluppo della Tesi 

Relazione finale sulla Tesi 

Seminario pubblico 

20 

TOT CREDITI 10 TOT CREDITI 45 TOT CREDITI 55 TOT CREDITI 70 

NC

(*) Come formazione propedeutica sono previsti 10 crediti a scelta tra quelli indicati, ovvero tra altre proposte formulate ad hoc dal Collegio dei docenti o da altri organismi di ricerca nazionali o internazionali 

(**) Come formazione di base alla ricerca sono previsti 40 crediti a scelta tra quelli indicati ovvero tra altre proposte formulate ad hoc dal Collegio dei docenti. 

NOTE IMPORTANTI: 

- SONO INDICATI IN GRASSETTO-SOTTOLINEATO I TITOLI DEGLI INSEGNAMENTI CHE SONO EROGATI IN SINERGIA CON LE LAUREE 

(CIOE’CHE SONO A MANIFESTO SIA IN QUESTO DOTTORATO SIA IN UNO O PIU’ CORSI DI LAUREA O LAUREA SPECIALISTICA) 

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- I CORSI DI FORMAZIONE PROPEDEUTICA VANNO ESAURITI ENTRO IL PRIMO ANNO ED I RELATIVI ESAMI ENTRO IL PRIMO SEMESTRE DEL SECONDO ANNO. 

- LA FORMAZIONE DI BASE ALLA RICERCA VA COMPLETATA ENTRO IL SECONDO ANNO.

5. FORMAZIONE PROPEDEUTICA: 

Titolo del corso: Energetica - Codice Insegnamento: 072581 

Corso obbligatorio: si □ no X 

Corso in lingua inglese: si □ no X 

Docente: Ernesto Pedrocchi 

Qualifica del docente o del coordinatore: Professore Ordinario 

Università o ente di appartenenza: Politecnico di Milano – Dipartimento di Energia 


Programma: Teoria generale dell'exergia applicata anche ai sistemi reagenti (exergia chimica). 

Analisi dei flussi energetici nei sistemi semplici, nei processi di combustione e nei sistemi total 

energy , collegamento tra irreversibilita' e distruzioni di exergia. Conoscenze di base sulla fonte 

energetica nucleare e sui relativi problemi (sicurezza, scorie radioattive e costi). 

Modalità didattica: Lezioni, esercitazioni e laboratorio sperimentale 

Ore d’aula: 32 di lezione, 18 di esercitazione e 8 di laboratorio sperimentale 

Numero di crediti: 5 (valutati 10 per il Dottorato in Ingegneria Elettrica) 

Modalità d’esame: La verifica consiste in una prova scritta ed eventuale prova orale integrativa. 

Non sono previste prove in itinere. 

Titolo del corso: Analisi Numerica (Algebra lineare numerica e metodi di approssimazione) - 

Codice Insegnamento: 061418 



Docente: Alfio Quarteroni 


Università o ente di appartenenza: Politecnico di Milano – Dipartimento di Matematica 

Programma: Condizionamento e stabilita' di problemi ed algoritmi. Rappresentazione dei 

numeri macchina: aritmetica floating-point ed errore di round-off. Una prima introduzione 

all'uso del software MATLAB. Risoluzione numerica di sistemi lineari. Metodi diretti: 

eliminazione gaussiana e tecniche di fattorizzazione (LU e Cholesky). Metodi iterativi: i metodi 

di Jacobi, Gauss-Seidel, di rilassamento e di Richardson. Analisi di convergenza e test di 

arresto. Il caso delle matrici simmetriche e definite positive: i metodi del gradiente e del 

gradiente coniugato. Approssimazione di Autovalori e Autovettori. Analisi a priori e a 

posteriori. Il metodo delle potenze per il calcolo dell'autovalore massimo e minimo. Il metodo 

QR per il calcolo dello spettro completo. Approssimazione di zeri di funzione e sistemi non 

lineari. I metodi di bisezione, delle corde, delle secanti e di Newton. Iterazioni di punto fisso: 

analisi di convergenza. Test di arresto. Approssimazione di funzioni e dati mediante polinomi. 

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Interpolazione di Lagrange: il caso semplice e composito. Errore di interpolazione. 

Approssimazione nel senso dei minimi quadrati: la retta di regressione lineare. Quadratura 

numerica. Formule di Newton-Cotes semplici e composite per l'integrazione numerica. Stime 

dell'errore e grado di precisione. Formule adattive. Integrazione di tipo Gaussiano. Metodi 

numerici per la risoluzione del problema di Cauchy. Metodi ad un passo e a piu' passi: analisi di 

consistenza, zero-stabilita' e convergenza. Assoluta stabilita'. Approssimazione di sistemi di 

equazioni differenziali ordinarie. 

Modalità didattica: Lezioni, esercitazioni e laboratorio informatico 

Ore d’aula: 60 di lezione, 32 di esercitazione e 10 di laboratorio informatico 

Numero di crediti: 10 

Modalità d’esame: Prova scritta della durata indicativa di 3 ore; prova orale facoltativa. 

Prova scritta con esercizi teorici e pratici (da risolvere al calcolatore). 4 appelli complessivi. 

Titolo del corso: Fisica statistica della materia A+B - Codice Insegnamento: 081067 



Docente: Roberto Piazza 


Università o ente di appartenenza: Politecnico di Milano – Dipartimento di Chimica, Materiali e 

Ingegneria Chimica "GIULIO NATTA" 

Programma: Il corso costituisce un'introduzione ai metodi della fisica statistica e nella loro 

applicazione alla fisica della materia. Dopo alcuni richiami di calcolo della probabilita' e 

termodinamica, il programma della prima parte - A - del corso si articola come segue. 

Distribuzione microcanonica per un sistema isolato. Distribuzione canonica, funzione di 

partizione ed energia libera. Sistemi di particelle indipendenti. Gas di Maxwell-Boltzmann, 

calore specifico dei solidi, proprieta' magnetiche dei materiali. Plasmi e teoria di Debye-Huckel. 

Teoria di van der Waals e cenni ai fenomeni critici. Distribuzione gran-canonica, potenziale 

chimico, statistiche quantistiche. Gas degeneri di fermioni e bosoni. Nella seconda parte - B- del 

corso, dopo un cenno alle tecniche di simulazione montecarlo in fisica statistica, vengono 

analizzate le proprieta' dei liquidi classici e quantistici (4He superfluido) e di materiali soffici, 

quali sospensioni colloidali, polimeri, soluzioni di tensioattivi. 

Modalità didattica: Lezioni ed esercitazioni. 

Ore d’aula: 64 di lezione e 25 di esercitazione 


Modalità d’esame: La valutazione verrà effettuata attraverso esame orale finale. 

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Titolo del corso: Calcolo delle probabilità - Codice Insegnamento: 061195 



Docente: Lucia Maria Ladelli 

Qualifica del docente o del coordinatore: Professore Associato 


Università o ente di appartenenza: Politecnico di Milano – Dipartimento di Matematica 

Programma: Definizione assiomatica di probabilita'. Richiami di teoria degli insiemi. Proprieta' 

della probabilita'. Spazi di probabilita' finiti e numerabili. Spazi equiprobabili finiti; modelli 

d'urna. Probabilita' condizionata, formula delle probabilita' totali e di Bayes, regola di 

moltiplicazione. Indipendenza stocastica, prove di Bernoulli. 

Variabili aleatorie e funzioni di ripartizione. Variabili aleatorie discrete e assolutamente 

continue e loro funzioni di densita'. Esempi di densita' notevoli: binomiale, geometrica, di 

Poisson, ipergeometrica, esponenziale e gaussiana. Uso delle tavole della funzione di 

ripartizione gaussiana standard. Funzioni di variabile aleatoria. Valore atteso, varianza e 

momenti di una variabile aleatoria. Disuguaglianza di Chebyshev. Standardizzazione di una 

variabile aleatoria. Approssimazione gaussiana della funzione di ripartizione binomiale. 

Vettori aleatori discreti e assolutamente continui. Variabili aleatorie indipendenti. Funzioni di 

vettore aleatorio: somma e prodotto di variabili aleatorie, trasformazioni lineari di vettori 

aleatori. Covarianza e coefficiente di correlazione. 

Successioni di variabili aleatorie. Media campionaria, suo valore atteso e sua varianza. Varianza 

campionaria e suo valore atteso. 

Vettori gaussiani. Distribuzione congiunta di media e varianza campionarie per un campione 

gaussiano. 

Teoremi limite: Legge debole dei grandi numeri e Teorema centrale del limite. 

Modalità didattica: Lezioni ed esercitazioni 



Modalità d’esame: La prova d'esame e' scritta ed e' articolata in due parti (entrambe 

obbligatorie): nella prima prova si richiede al candidato di rispondere a domande riguardanti 

argomenti sviluppati a lezione, nella seconda di risolvere alcuni problemi (esercizi). Il docente 

si riserva di chiedere un eventuale colloquio orale. 

Possibilità di sostenere l’esame in lingua inglese 

Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese 

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Titolo del corso: Controllo non lineare - Codice Insegnamento: 077948 



Docente: Guido Guardabassi 



Università o ente di appartenenza: Politecnico di Milano – Dipartimento di Elettronica e 

Informazione 

Programma: All'enorme varietà di modi in cui un sistema può essere non lineare corrisponde 

un'amplissima gamma di problemi e di metodi difficilmente riconducibili, se non con qualche 

forzatura, a una visione e a una trattazione unitaria. La scelta dei temi nei quali si articola il 

programma del corso e' dunque prevalentemente ispirata all'obiettivo di documentare questa 

varietà: 1) verranno innanzitutto presentati alcuni risultati classici relativi all'analisi di sistemi 

reazionati monovariabili (funzione descrittiva, criterio del cerchio), 2) con riferimento ad una 

classe importante di sistemi dinamici non lineari, si richiameranno le linee essenziali del metodo 

di Lyapunov per l'analisi della stabilità e si mostrerà come il metodo stesso possa essere esteso 

al progetto (sintesi) di controllori stabilizzanti, 3) verrà quindi esaminato il problema della 

linearizzazione mediante retroazione presentando alcuni risultati fondamentali sulla soluzione 

esatta del problema e accennando a un ventaglio di metodi approssimati, 4) l'ultima parte sarà 

dedicata a problemi di controllo ottimo, con particolare attenzione dedicata al controllo in tempo 

minimo e al controllo periodico. 

Modalità didattica: Lezioni, esercitazioni 



Modalità d’esame: L'esame consisterà in una prova scritta eventualmente seguita da un breve 

colloquio. 

Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese - It is possible to take the examination in 

English 

Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese - Support available in English 

Titolo del corso: Metodologie di progettazione delle macchine elettriche - Codice 

Insegnamento: 076007 



Docente: Antonino Di Gerlando 


Università o ente di appartenenza: Politecnico di Milano – Dipartimento di Elettrotecnica 

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Programma: Macchine sincrone: diagrammi vettoriali per macchine anisotrope in condizione di 

saturazione, definizione degli avvolgimenti con numero di cave per polo/fase frazionario, 

effetto della dentatura, generalizzazione del fattore di avvolgimento, determinazione della 

resistenza degli avvolgimenti in c.a., relazioni e procedura per il dimensionamento di massima. 

Motori a induzione: formule e procedura per il dimensionamento preliminare, particolarita' 

costruttive e di montaggio, sistemi di raffreddamento, configurazione delle cave, rotori a doppia 

gabbia e sbarre profonde, campi armonici e coppie parassite, cenni alla generazione di 

vibrazioni. 

Motori in corrente continua: alcuni richiami alle nozioni di base, tipologie di collegamento, 

problemi connesse alla commutazione e accorgimenti per ridurli, tipologie di spazzole, tipologie 

di avvolgimenti e loro definizione, formulazioni e procedura per il dimensionamento 

preliminare. 

Modalità didattica: Lezioni, esercitazioni 



Modalità d’esame: L’esame è esclusivamente orale, sugli argomenti trattati nel corso delle 

lezioni e delle esercitazioni. 

Titolo del corso: Scienza e tecnologia dei materiali elettrici I+II - Codice Insegnamento: 072869 



Docente: Giovanni Dotelli 


Università o ente di appartenenza: Politecnico di Milano – Dipartimento di Chimica, Materiali e 

Ingegneria Chimica "GIULIO NATTA" 

Programma: Struttura dei solidi: legami chimici, stato cristallino e amorfo. Proprietà 

meccaniche, ottiche ed termiche dei materiali. Conduttori elettronici e ionici. Materiali 

metallici: struttura, proprietà ed usi. Corrosione. Materiali ceramici: struttura, proprietà ed usi. 

Materiali polimerici: struttura proprietà ed usi. Semiconduttori: proprietà, preparazione ed usi. 

Dielettrici: proprietà ed usi. Materiali ferroelettrici e piezoelettrici. Ferromagnetismo e materiali 

ferroelettrici. Elettrochimica: pile e celle a combustibile. 




Modalità d’esame: Le modalità d'esame sono diverse in funzione del numero di moduli scelti. 

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Per gli studenti della laurea di primo livello che scelgono il modulo I la valutazione avviene 

attraverso due prove in itinere con possibilità di colloquio finale per modificare la valutazione 

ottenuta (media aritmetica delle due prove). 

Per gli studenti della laurea specialistica che scelgono entrambi i moduli è prevista una prova 

scritta e una orale. 

Per gli studenti della laurea specialistica che scelgono solo il modulo II è prevista solo una 

prova orale. 


Possibilità di supporto didattico in lingua inglese 

Titolo del corso: Informatica Industriale - Codice Insegnamento: 061373 



Docente: Lorenzo Mezzalira 



Informazione 

Programma: Conoscere le architetture e le principali funzioni dei sistemi informatici di 

automazione. Acquisire strumenti concettuali che consentono di catturare le problematiche di 

un corretto (nei valori e nel tempo) scambio di informazioni tra calcolatori e fenomeni fisici di 

processo, superando le forti disomogeneità di questo confine. Conoscere modelli e tecniche 

implementative HW/SW adatti per descrivere e realizzare le interazioni in tempo reale tra 

calcolatori e mondo dei fenomeni fisici e delle macchine da controllare. Queste conoscenze 

sono significative sia per chi commissiona sia per chi deve realizzare sistemi di acquisizione 

dati e automazione, sia infine per chi gestisce e manutiene sistemi automatizzati. Nell’ambito 

del corso verranno proposte attività integrative di progetto che gli studenti interessati potranno 

svolgere autonomamente. Tali progetti consisteranno in una relazione corredata da schemi e in 

programmi eseguibili su normali Personal Computer. 




Modalità d’esame: L’esame consiste di una prova scritta, in cui vengono proposte domande 

relative ad argomenti trattati nel corso. Nelle prove scritte si assegnano fino a 33 punti che 

corrispondono al voto massimo di 30 e lode. Su eventuale richiesta del docente si potrà svolgere 

un colloquio orale integrativo. La valutazione dell’attività integrativa di progetto viene 

effettuata con una discussione orale sul materiale presentato, e potrà svolgersi solo dopo aver 

superato l’esame. 

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Titolo del corso: Compatibilità elettromagnetica - Codice Insegnamento: 072474 



Docente: Marco Politi 




Informazione 

Programma: Concetti introduttivi: interferenza, suscettività (immunità), apparecchiature 

elettromagneticamente compatibili. 

Comportamento non ideale dei componenti: conduttori e piste di circuiti stampati, effetto dei 

reofori, anelli di ferrite e bobine di blocco. 

Spettro dei segnali: approssimazione trapezoidale per segnali di sincronismo, inviluppo 

spettrale. 

Emissioni irradiate e suscettività: modelli per emissione da coppia di conduttori, emissioni 

differenziali e di modo comune; modelli per suscettività. 

Emissioni condotte e suscettività: rete stabilizzatrice dell’impedenza di linea (LISN), emissioni 

differenziali e di modo comune; filtri di alimentazione. 

Accoppiamento elettromagnetico (diafonia): circuito a tre conduttori, modelli approssimati per 

accoppiamenti capacitivo e induttivo; conduttori schermati e intrecciati; modello rigoroso. 

Scariche elettrostatiche: modalità di generazione e interferenza. 

Tecniche di progetto: schermi, terre e masse, cablaggi e circuiti stampati. 

Normativa e misure: direttiva CEE 89/336 e norme, strumentazione, misure di emissioni e 

suscettività. 




Modalità d’esame: L’esame consiste normalmente nello svolgimento di uno scritto, 

comprendente sia domande teoriche che esercizi numerici. 


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Titolo del corso: Compatibilità elettromagnetica industriale I + II - Codice Insegnamento: 

072857 



Docente: Sergio Pignari 


Università o ente di appartenenza: Politecnico di Milano – Dipartimento di Elettrotecnica 

Programma: Aspetti di Compatibilita' Elettromagnetica (CE). Comportamento non ideale dei 

componenti. Antenne (bilanciatori e adattori; antenne a larga banda). Emissioni radiate e 

suscettibilita' radiata. Emissioni condotte e suscettibilita' condotta. Linee di trasmissione 

multiconduttore (parametri per unita' di lunghezza, decomposizione modale). Diafonia (modello 

generale e modelli per linee elettricamente corte (accoppiamento induttivo, capacitivo e per 

impedenza di modo comune). Schermi elettromagnetici (schermatura di campi vicini e/o a bassa 

frequenza, effetti e controllo delle aperture). Scariche elettrostatiche. Cenni su tecniche di 

progetto finalizzate alla CE. Normativa e banchi di misura (requisiti di tipo legislativo e di tipo 

funzionale, analizzatori di spettro per la CE, misuratori di picco e quasi-picco). 

Modalità didattica: Lezioni, esercitazioni e laboratorio sperimentale 

Ore d’aula: 60 di lezione, 32 di esercitazione e 12 di laboratorio sperimentale 


Modalità d’esame: L’esame consta di una prova scritta composta da due parti. La prima parte 

prevede la soluzione di problemi (in forma analitica e/o numerica); la seconda parte prevede 

domande di teoria. 


Possibilità di supporto didattico in lingua inglese 

Titolo del corso: Ingegneria e tecnologia dei sistemi di controllo - Codice Insegnamento: 

070323 



Docente: Luca Bascetta 

Qualifica del docente o del coordinatore: Ricercatore 


Informazione 

Programma: Il corso si propone di fornire concetti, metodi e strumenti per affrontare problemi di 

automazione e controllo dei processi industriali e delle macchine, considerando in modo 

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equilibrato ed integrato aspetti funzionali e tecnologici. Il corso prevede la trattazione di casi 

applicativi tipici in laboratorio, per consentire agli allievi di sperimentare concretamente le fasi 

salienti del processo di progettazione. 

Modalità didattica: Lezioni, esercitazioni e laboratorio informatico 

Ore d’aula: 32 di lezione, 10 di esercitazione e 8 di laboratorio informatico 


Modalità d’esame: Sono previsti tre appelli d’esame consistenti in un compito scritto. Gli 

appelli d’esame saranno comunque in accordo con le regole della Facoltà. 

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6. FORMAZIONE DI BASE ALLA RICERCA: 

Titolo del corso: Sistemi di conversione statica dell’energia 




Coordinatore: Prof. Gabrio Superti Furga 

Qualifica del coordinatore: professore ordinario di Elettrotecnica 

Università o ente di appartenenza: Politecnico di Milano 

Programma: 

Formalismo generale. Funzioni di commutazione (SF). Doppi bipoli commutanti come 

trasformatori ideali tempo-varianti. Modelli del VSI e CSI trifase nei vettori spaziali ed 

omopolari; SF Complesse. Convertitore multilivello e SF globali. 

Metodi di modulazione in tensione e in corrente per convertitori elementari e composti. Ripple e 

relazione ampiezza-frequenza. Modulazioni in corrente Sliding Mode. Tecniche innovative. 

Sistema di conversione come circuito LC commutante; attenuazione del ripple. Sintesi del 

controllo di sistema. Analisi in frequenza dei convertitori. Principi e metodi analitici di calcolo. 

Simulazioni numeriche con Matlab-Simulink. Applicazioni: azionamenti elettrici, raddrizzatori 

quattro quadranti, filtri attivi, alimentatori di potenza, Unified Power Flow Controllers. 

Modalità didattica: Lezioni, laboratori e seminari. 

Ore d’aula: 30 


Modalità d’esame: colloqui 

Titolo del corso: Modellistica di Strutture Elettromagnetiche 


Corso in lingua inglese: si X no □ 

Coordinatore: Prof. Cesare Mario Arturi 



Programma: 

Equazioni del campo elettromagnetico. Formulazione integrale delle equazioni. Quantità 

globali. Forze e coppie elettromagnetiche. Principio generale di minimo ed approccio 

termodinamico al calcolo delle azioni meccaniche. Metodo delle immagini. Equazioni del 

campo in forma differenziale e metodi di soluzione analitica. Trasformazioni conformi. Modelli 

circuitali di strutture elettromagnetiche e metodo della dualità. 

Modelli di calcolo numerico. Discretizzazione delle equazioni differenziali e integrali. Il 

metodo delle differenze finite. Il metodo degli elementi finiti. Il metodo variazionale. Principio 

di minimo. Interpretazione circuitale dei metodi numerici. Problemi piani, assialsimmetrici e 

tempo-varianti. Effetti non lineari. Magneti permanenti ed anisotropie. Strutture laminate. 

Effetto pelle ed effetto mozionale. 

Programmi di calcolo. Applicazione di programmi di calcolo all’analisi di strutture 

elettromagnetiche. 





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Titolo del corso: Compatibilità elettromagnetica industriale 




Coordinatore: Prof. Riccardo Zich 



Programma: 

Aspetti di compatibilità elettromagnetica. Comportamento non ideale dei componenti 

elettrici/elettronici. Modelli circuitali. Fenomeni di interferenza e tecniche di riduzione dei 

disturbi. Emissioni e suscettività condotte e irradiate di dispositivi e sistemi. Diafonia. Tecniche 

di progetto finalizzate alla compatibilità elettromagnetica. Requisiti di tipo legislativo e di tipo 

funzionale. Metodologie e banchi di misura. Strumentazione specifica: rivelatori di picco e di 

quasi picco; camere schermate, anecoiche e riverberanti; pinze per accoppiamento 

induttivo/capacitivo; ecc. Applicazioni specifiche. 





Titolo del corso: Tecniche e problemi avanzati per lo studio dei sistemi elettrici per l’energia 



Coordinatore: Prof. Andrea Silvestri 

Qualifica del coordinatore: professore ordinario di Sistemi elettrici per l’energia 


Programma: 

Sicurezza dei sistemi elettrici. Load flow vincolati. Load flow ottimi (dispacciamento ottimo 

anche in sicurezza). Dinamica dei sistemi elettrici a seguito di perturbazioni e guasti. Impatto 

della liberalizzazione del mercato elettrico. 





Titolo del corso: Sistemi elettronici per l’energia 



Coordinatore: Prof. Enrico Tironi 

Qualifica del coordinatore: professore ordinario di Impianti elettrici 


Programma: 

Complementi di elettronica industriale applicata ai sistemi elettrici di potenza. FACTS 

(Flexible Alternating Current Transmission Systems). Problematiche relative a Power Quality e 

Custom Power. 





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Titolo del corso: Modellistica, controllo e gestione di attuatori elettromeccanici integrati 



Coordinatore: Prof. Francesco Castelli Dezza 

Qualifica del coordinatore: professore associato di Macchine Elettriche 


Programma: 

Procedure per impostare una attività di ricerca scientifica nel campo degli azionamenti elettrici 

Modellistica dei componenti, dei sistemi e dei processi industriali 

Algoritmi per il controllo avanzato di azionamenti elettrici 

Coordinamento di azionamenti all’interno di un processo industriale 

Automazione di processo 





Titolo del corso: Architetture e metodi avanzati per l’elaborazione di segnali di misura 



Coordinatore: Prof. Alessandro Ferrero 

Qualifica del coordinatore: professore ordinario di Elaborazione di segnali e di informazioni di 

misura 


Programma: 

Architetture. – La conversione A/D e la sua caratterizzazione metrologica. I sistemi di 

elaborazione: strutture multi-processore e strutture distribuite 

Metodi. – Richiami e approfondimenti del campionamento di segnali analogici. Gli stimatori 

spettrali. Le trasformate tempo-frequenza. I filtri predittivi. Cenno ai filtri numerici non lineari. 





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Titolo del corso: Metodi e sistemi per il monitoraggio di sistemi a parametri distribuiti 



Coordinatore: Prof. Gabriele D’Antona 

Qualifica del coordinatore: professore associato di Misure Elettriche 


Programma: 

Sensori e reti sensoriali per la diagnostica di sistemi distribuiti: 

1. sensori con risposta di tipo locale ed integrale 

2. modelli stocastici del sistema distribuito e del processo di misura 

3. metodi numerici per il filtraggio ottimo dei segnali di misura 

Metodi per la gestione delle reti sensoriali: 

1. criteri probabilistici per la caratterizzazione delle prestazione di una rete sensoriale 

2. metodologie per la gestione di una rete sensoriale 

Esempi di applicazioni: 

1. tomografia elettrica ed acustica 

2. sistemi diagnostici non invasivi per la fusione termonucleare 





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7. FORMAZIONE SPECIALISTICA ALLA RICERCA: 


La formazione specialistica alla ricerca, con i suoi 55 crediti, ha lo scopo di approfondire 

alcuni argomenti, con particolare riguardo al tema della tesi di dottorato, e si sviluppa 

mediante seminari specialistici, partecipazione a congressi e collaborazione ad attività di 

ricerca affini alla tesi. Gli allievi saranno avviati: 1) all’impostazione preliminare di una 

esaustiva ricerca bibliografica; 2) al suo utilizzo critico per l’evidenziazione di aspetti 

particolarmente significativi o suscettibili di sviluppi o funzionali alla tesi; 3) alla relativa 

implementazione teorica ed applicativa tramite simulazioni al calcolatore (con codici numerici 

esistenti o costruiti “ad hoc”) o tramite verifiche sperimentali in laboratorio; 4) alla stesura di 

una relazione di sintesi, che evidenzi lo stato dell’arte in materia e avanzamenti metodologici e 

applicativi conseguiti. 

All’inizio del corso di dottorato il Collegio dei Docenti assegna ad un proprio componente il 

compito di Tutor del dottorando al fine di seguirne il percorso formativo complessivo. 

8. SVILUPPO DELLA TESI DI DOTTORATO: 

L’impegno dell’allievo di dottorato nel lavoro che lo porterà alla stesura della tesi di dottorato 

è continuo nell’arco dei tre anni di studio e viene così quantificato in crediti: 20 crediti al 

primo anno, 10 crediti al secondo e 40 al terzo. 

All’inizio del dottorato l’allievo sceglie, concordandolo con il Collegio dei Docenti, il settore 

disciplinare nell’ambito del quale svolgerà la propria tesi. Il Collegio dei Docenti assegna 

all’allievo un Relatore e propone alcuni temi per la tesi di dottorato. 

Nel corso del primo anno di dottorato l’allievo si accultura sui temi che gli sono stati proposti, 

svolgendo prevalentemente attività di ricerca bibliografica. Sempre nel corso di questo primo 

anno di attività l’allievo è chiamato a scegliere, fra i temi che gli erano stati proposti ed in 

accordo con il proprio Relatore, quello oggetto della tesi e redige un “Progetto di ricerca” in 

cui espone le modalità con cui intende svolgere la propria attività di ricerca sul tema prescelto. 

Al termine del primo anno ha luogo una prima verifica formale dell’attività svolta di fronte al 

Collegio dei Docenti, in base alla quale il Collegio accredita all’allievo stesso i 20 crediti 

previsti. 

Il secondo anno di corso è dedicato ad acquisire le competenze scientifiche di base e 

specialistiche necessarie per proseguire nel lavoro di tesi e l’allievo inizia a predisporre le 

attività che, nel corso dell’anno seguente, lo porteranno a completare la propria tesi. Al 

termine del secondo anno ha luogo la seconda verifica formale dell’attività svolta, con una 

relazione presentata al Collegio dei Docenti; sulla base di questa relazione il Collegio 

accredita all’allievo i 10 crediti previsti. 

Il terzo anno di corso è dedicato quasi interamente alla tesi di dottorato. Quattro mesi prima 

della data prevista per la consegna della tesi l’allievo viene sentito dal Collegio dei Docenti che 

verifica l’adeguatezza e la congruità del lavoro svolto alla tesi assegnata. In caso affermativo 

l’allievo potrà procedere alla stesura definitiva della tesi. In tale occasione il Collegio dei 

Docenti procede anche a nominare un Controrelatore che ha il compito di affiancare il 

Relatore nella valutazione del lavoro svolto al fine dell’accreditamento dei 40 crediti previsti. 

Al termine del triennio, ed una volta espletato l’esame finale di Dottorato, il Collegio dei 

Docenti si fa promotore dell’organizzazione di un seminario pubblico, aperto a personalità del 

mondo accademico, scientifico ed industriale, in cui i neo Dottori di Ricerca illustrano i 

risultati conseguiti nel corso del triennio di Dottorato. 

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9. ORGANIZZAZIONE 


Il Dottorato di Ricerca in Ingegneria Elettrica è amministrato dal Dipartimento di Elettrotecnica 

del Politecnico di Milano. 

Per l’erogazione delle attività previste dal progetto triennale, il Dottorato di ricerca in 

Ingegneria Elettrica si avvale di relazioni di collaborazione con importanti imprese operanti in 

Italia e primari centri di ricerca stranieri. 

9.1. Internazionalizzazione 

Università straniera con cui è prevista collaborazione Tipo di collaborazione (*) Convenzione, accordo formale 

Universitatea Politehnica of Bucarest, Romania DJ si 

Worchester Polytechnic Institute, Worchester, 

MA, USA 

PR no 

University of Waterloo, Ontario, Canada PR no 

University of Illinois at Urbana Champaign, IL, 

USA 

PR si 

Drexel University, Philadelphia, PA, USA PR no 

University of Texas at Austin, TX, USA PR si 

Universiteit Gent, Belgium PR no 

Imperial College, UK PR no 

University of South Carolina, USA PR no 

University of California, Berkeley, USA PR no 

MIT, Boston, USA AL = Ph.D. Student no 

University of Western Australia – Centre for 

Water Research, Perth, Western Australia 

PR si 

University of Queensland, Brisbane, Australia PR si 

University of Melbourne, Melbourne, Australia PR si 

Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne – 

Centre de Recherches en Physique des Plasmas, 

Lausanne, Switzerland 

PR no 

SUPELEC – Département Elettrotechnique et 

Systèmes d’Energie – Gif sur Yvette, Paris, 

France 

PR si 

Xi’an Jiaotong University, PRC DJ si 

Department of Electrical Engineering 

Lappeenranta University of Technology, Finland 

PR no 

* Tipo di collaborazione: PR=Progetto di Ricerca; AF=Attività Formative; DJ=Double/Joint PhD; 

AL=Altro (specificare) 

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9.2. Collaborazioni con enti esterni (imprese e soggetti pubblici e privati) 


Istituzione Tipo di collaborazione (*) Convenzione, accordo formale 

CESI PR si 

ESA Estec AL – Contributo di Ricerca no 

Autorità per l’energia elettrica e il 

gas 

PR si 

Vodafone PR no 

Università La Sapienza PR no 

Comitato Elettrotecnico Italiano 

(CEI) 

AL - Normazione no 

Collegio Ingegneri Ferroviari Italiano AL – Divulgazione scientifica no 

(CIFI) 

Università di Padova PR no 

Elvi S.p.A. PR no 

Indesit S.p.A. PR no 

Metelli S.p.A. PR no 

Wind New Technology PR no 

EM Software & Systems Ltd PR no 

Terma S/A PR no 

Carlo Gavazzi Space S.p.A. PR no 

Rete Ferroviaria Italiana (RFI) S.p.A. PR no 

ABB S.p.A. PR no 

Cesi Ricerca S.p.A. PR si 

Consorzio MESE PR no 

* Tipo di collaborazione: PR=Progetto di Ricerca; AF=Attività Formative; DJ=Double/Joint PhD; 

AL=Altro (specificare) 

10. COLLEGIO DEI DOCENTI (nella prima riga è indicato il coordinatore) 

Cognome Nome Qualifica 3 Ente 

Superti Furga Gabrio PO Politecnico di Milano - Dip. Elettrotecnica 

Arturi Cesare Mario PO Politecnico di Milano - Dip. Elettrotecnica 

Berizzi Alberto PO Politecnico di Milano - Dip. Energia 

Castelli Dezza Francesco PA Politecnico di Milano - Dip. Meccanica 

Cristaldi Loredana PA Politecnico di Milano - Dip. Elettrotecnica 

Di Gerlando Antonino PO Politecnico di Milano - Dip. Elettrotecnica 

D’Antona Gabriele PA Politecnico di Milano - Dip. Energia 

Ferrero Alessandro PO Politecnico di Milano - Dip. Elettrotecnica 

Ottoboni Roberto PO Politecnico di Milano - Dip. Elettrotecnica 

Perini Roberto RI Politecnico di Milano - Dip. Elettrotecnica 

Pignari Sergio PA Politecnico di Milano - Dip. Elettrotecnica 

Silvestri Andrea PO Politecnico di Milano - Dip. Energia 

Tironi Enrico PO Politecnico di Milano - Dip. Elettrotecnica 

Ubaldini Mario PO Politecnico di Milano - Dip. Elettrotecnica 

Zaninelli Dario PO Politecnico di Milano - Dip. Energia 

Zich Riccardo PO Politecnico di Milano - Dip. Energia 

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11. COMITATO DI RIFERIMENTO 


Cognome Nome Ente Ruolo 

Farini Amedeo Alstom Ferroviaria Site Engineer 

Director 

D’Alessandro Leone ANIPLA 

Vicepresidente 

Siemens Italia 

Soresina Bruno ATM Presidente 

Clerici Alessandro ABB Consulente 

Santagostino Giulio CESI Amministratore 

Delegato 

Gagliardi Francesco AEIT – Università di Napoli Presidente AEIT 

Masetti Carlo CEI Direttore tecnico 

Emanuel Alexander E. Worcester Polytechnic Full Professor 

Engineering, MA , USA 

Monti Antonello University of South Carolina, 

SC, USA 

Full Professor 

12. MODALITA’ DI SVOLGIMENTO DELL’ESAME D’AMMISSIONE E 

ORIENTAMENTO ALLA PREPARAZIONE 

Le modalità di svolgimento dell’esame di ammissione sono descritte sul sito del Politecnico di 

Milano: http://www.polimi.it/dottorato 

13. CONTATTI (SEGRETERIA DIDATTICA DEL CORSO DI DR) 

Nome e Cognome: Virgilio Testa 

Dipartimento: Elettrotecnica 

Telefono: 02 2399 3754 

Fax: 02 2399 3703 

e-mail: virgilio.testa@ceda.polimi.it 

1 Per la formazione propedeutica sono indicati solo i corsi che si prevede vengano sostenuti da un 

dottorando con un profilo in ingresso “tipico”. Non sono indicati i corsi che dovranno essere 

frequentati da dottorandi con lacune particolari e specifiche (in tal caso, tali dottorandi dovranno 

recuperare debiti formativi in altri corsi non indicati nella tabella). I corsi di formazione propedeutica 

non devono in ogni caso protrarsi oltre il primo anno ed i relativi esami oltre il primo semestre del 

secondo anno. 

2 L’offerta relativa alla Formazione di base alla ricerca deve prevedere almeno 40 crediti di corsi 

progettati ad hoc per il D.R.. Tali crediti possono essere relativi a corsi obbligatori (frequentati cioè 

da tutti i dottorandi di un D.R.) o a corsi opzionali (scelti da una parte dei dottorandi). La Formazione 

di base alla ricerca non deve protrarsi oltre il secondo anno. 

3 Qualifica: PO = Professore Ordinario; PA = Professore Associato; RI = Ricercatore; AL=altro. 

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ingegneria elettrica - Dottorato di Ricerca - Politecnico di Milano

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