6. Conclusioni e sviluppi futuri
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6.
Conclusioni e sviluppi futuri
6.1
Conclusioni
Il motore della DDV risulta correttamente modellato attraverso da un architettura di motore tipo brushless secondo le ipotesi semplificative elencate al Capitolo 2, in cui viene incluso l’effetto del termine nonlineare nella generazione della coppia magnetomotrice che in questo caso risulta piuttosto importante (vedi Capitolo 4, paragrafo 4.1) ed una modellazione degli attriti di tipo coulombiano. Il modello così concepito risulta convalidato sia utilizzando il database fornito dal costruttore sia mediante test in laboratorio; in entrambi i casi si evidenziano i buoni risultati che il modello fornisce sulla prima armonica. La comparazione delle onde temporali tra HW e modello evidenzia altresì che il modello ha necessità di ulteriori affinamenti per quanto rigurda la modellazione dinamica elettrica (caratterizzazione delle mutue induttanze, modello più accurato del PWM) e degli attriti (implementazione di un modello di tipo stick - slip in sostituzione del modello di tipo coulombiano).
Il modello dell’attuatore è ottenuto attraverso l’implementazione di un modello dei flussi turbolento, che è molto accurato ma su un set ristretto di dati (vedi Capitolo 4, paragrafo 4.2), una modellazione degli attriti di tipo coulombiano e l’assenza di qualsiasi tipo di modello che contempli l’elasticità strutturale. Si tratta quindi di un modello estremamente semplificato ma al contempo sufficientemente accurato da riprodurre in maniera corretta la prima armonica del sistema sia nel confronto tra modello e dati di risposta in frequenza forniti dal costruttore che con i test realizzati in laboratorio. Il confronto delle onde temporali evidenzia tuttavia la necessità di raffinare ulteriormente il modello, in particolare per quanto rigurda il modello dell’attrito; le onde temporali dell’attuatore evidenziano il limit cycle a differenza di quelle del modello.
L’analisi FFT effettuata sui segnali di “basso livello” ed “alto livello” ha evidenziato che il livello di rumore è estremamente basso ed in molti casi inferiore al digit, questo faciliterà lo studio delle soglie per gli algoritmi di monitoring.
L’estrema accuratezza del modello del motore della DDV nel riprodurre la prima armonica del sistema ha consentito lo studio e la sintesi di un nuovo controllo alternativo a quello originalmente implementato nell’FPGA senza effettuare test sull’HW ma utilizzando esclusivamente risultati di modello. Benché tale versione del controllo sia preliminare ed ottimizzata soltanto per uno specifico valore del comando di stimolo al sistema di controllo della DDV i test sperimentali hanno dimostrato che anche l’attuatore risulta sufficientemente performante.
6. Conclusioni e sviluppi futuri
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6.2
Sviluppi futuri
La caratterizzazione dei rumori dei segnali di comando e dei secondari degli RVDT ed LVDT deve essere finalizzata alla loro ricostruzione in ambiente Matlab-Simulink® in modo da rendere il modello il più possibile affine alla realtà e valutare gli effetti del rumore sulla dinamica del sistema; si tratta sostanzialmente di valutare la robustezza del controllo ai disturbi introdotti dal rumore.
Come è stato evidenziato nel Capitolo 5, paragrafo 5.3 le anomalie della dinamica della DDV si manifestano a seguito dell’interazione del loop di controllo della DDV ed il loop di corrente. L’estrema accuratezza del modello del motore della DDV nel riprodurre la prima armonica del sistema consente lo studio e la sintesi di un nuovo controllo del loop di corrente in modo che il controllo chiuda in zone di frequenza al di fuori del campo di interesse.
Il controllo preliminare sintetizzato nell’ambito di questa tesi deve essere ulteriormente sviluppato in modo da ottimizzarlo per tutte le condizioni operative e per tutti i valori del comando di stimolo al sistema di controllo della DDV.
Infine risulta necessario raffinare il modello dell’attuatore nella parte della caratterizzazione degli attriti, del modello dei trafilamenti e dell’introduzione di un modello di elasticità strutturale, in modo da ottenerne una completa convalidazione e successivamente studiare e sintetizzare un opportuno sistema di controllo.
