Control Systems Toolbox

Plugin WordPress per l'insegnamento dei Controlli Automatici e dell'Automazione.

9 simulatori interattivi, zero dipendenze, un unico shortcode per modulo. Installa, attiva, insegna.

Moduli

Ogni modulo è indipendente e attivabile singolarmente dalla pagina di configurazione.

Installazione

1. Scarica il file control-systems-toolbox.zip dall'ultima release
2. In WordPress: Plugin → Aggiungi nuovo → Carica plugin → seleziona il .zip
3. Attiva il plugin
4. Vai in Impostazioni → CS Toolbox per abilitare i moduli e creare le pagine

Oppure clona il repo direttamente in wp-content/plugins/:

cd wp-content/plugins/
git clone https://github.com/TUO-USER/control-systems-toolbox.git

Utilizzo

Inserisci lo shortcode in qualsiasi pagina o post WordPress:

[pid_simulator]

Oppure usa il pulsante "Crea tutte le pagine" nella pagina di configurazione per generare automaticamente una pagina per ogni modulo abilitato.

Architettura

control-systems-toolbox/
├── control-systems-toolbox.php    # Loader, admin page, shortcode registration
├── css/
│   └── cst-styles.css             # Tema dark (~900 righe, variabili CSS)
├── js/
│   ├── cst-math.js                # Math engine condiviso (34 KB, 1028 righe)
│   ├── cst-pid-simulator.js
│   ├── cst-bode-diagram.js
│   ├── cst-nyquist-diagram.js
│   ├── cst-root-locus.js
│   ├── cst-polezero-map.js
│   ├── cst-response-compare.js
│   ├── cst-statespace.js
│   ├── cst-block-algebra.js
│   └── cst-discretize.js
└── includes/
    ├── shared-styles.php           # Enqueue CSS
    ├── shared-math.php             # Enqueue math engine
    ├── pid-simulator.php
    ├── bode-diagram.php
    ├── nyquist-diagram.php
    ├── root-locus.php
    ├── polezero-map.php
    ├── response-compare.php
    ├── statespace.php
    ├── block-algebra.php
    └── discretize.php

Math Engine (cst-math.js)

Il cuore del toolbox. 34 KB di JavaScript puro, nessuna libreria esterna.

Aritmetica polinomiale: moltiplicazione, addizione, divisione, valutazione complessa, conversione in stringa.

Ricerca radici: Durand-Kerner per radici complesse di polinomi arbitrari.

Simulazione temporale: Runge-Kutta 4° ordine, equazioni alle differenze per sistemi discreti.

Analisi in frequenza: risposta in frequenza, margini di guadagno e fase, conteggio avvolgimenti Nyquist.

Spazio di stato: conversione TF ↔ SS (CCF, OCF, Modale), Fadeev-LeVerrier, polinomio caratteristico.

Discretizzazione: ZOH esatto (esponenziale matriciale Padé(6,6) con scale-and-square), Tustin (bilineare), Backward Euler.

Algebra dei blocchi: serie, parallelo, retroazione positiva/negativa.

Pagina di configurazione

In Impostazioni → CS Toolbox trovi:

• Toggle on/off per ogni modulo (i moduli disabilitati non caricano JS)
• Creazione automatica pagine con shortcode pre-inserito
• Gestione pagine: visualizza, modifica, cestina
• Link rapido dalla pagina Plugin di WordPress

Requisiti

Nessuna dipendenza server-side aggiuntiva. L'unica risorsa esterna è Chart.js (caricato da CDN).

Per i docenti

Il toolbox è pensato per accompagnare un corso di Controlli Automatici / Automazione a livello ITIS o universitario. Ogni simulatore è progettato per:

• Feedback immediato: lo studente modifica un parametro e vede subito l'effetto
• Rigore matematico: le implementazioni sono validate con 56+ test automatici
• Esportabilità: grafici PNG e dati CSV per le relazioni di laboratorio

Materiali didattici disponibili

• Presentazione PID (teoria e pratica, 17 slide)
• Esercitazione laboratorio Ziegler-Nichols
• Verifica parametrica ZN (30 varianti, una per studente)
• Laboratorio Luogo delle Radici (teoria + simulatore)

Changelog

v2.7 (Febbraio 2026)

• Aggiunto modulo Algebra dei Blocchi (serie, parallelo, retroazione)
• Aggiunto modulo Discretizzazione (ZOH, Tustin, Backward Euler)
• Pagina di configurazione admin con creazione automatica pagine
• Math engine esteso: esponenziale matriciale, operazioni matriciali

v2.5

• Aggiunto Confronto Risposte (fino a 6 configurazioni sovrapposte)
• Aggiunto Convertitore Spazio di Stato (CCF, OCF, Modale)

v2.3

• Aggiunto Luogo delle Radici con slider K interattivo
• Aggiunto Mappa Poli-Zeri con drag & drop

v2.1

• Aggiunto Diagramma di Nyquist con conteggio avvolgimenti
• Bug fix: forma canonica controllabile, cancellazione poli PID

v2.0

• Aggiunto Diagrammi di Bode con margini automatici
• Math engine condiviso estratto in cst-math.js

v1.0

• Primo rilascio: Simulatore PID con risposta temporale

Licenza

GPL v2 or later.

Autore

Prof. Davide Bertolino Controlli Automatici e Automazione — ITIS www.davidebertolino.it