Sommario
L’attività di tesi è stata svolta nell’ambito di uno stage presso il Dipartimento: “Flight Technology” della “Piaggio Aero Industries”.
Oggetto della tesi è verificare se, per il progetto dei sistemi di controllo di velivoli FBW (Fly By Wire), l’approccio mediante la moderna teoria del controllo rispetto alle tecniche tradizionali, offra effettivi vantaggi in termini di risultati e velocità di sviluppo.
Per valutare tali aspetti è stata eseguita la sintesi di un sistema di controllo C.A.S. (Control Augmentation System) utilizzando una metodologia agli stati e sono stati confrontati i risultati con quelli ottenuti mediante l’approccio classico.
Allo scopo, l’azienda ha fornito il modello in variabili di stato della dinamica linearizzata longitudinale di un velivolo FBW. Ha fornito inoltre: lo schema del FCS (Flight Control System) longitudinale, i modelli dei sensori e del sistema di attuazione nonchè le specifiche di prestazione da rispettare.
Nella prima parte del lavoro sono stati approfonditi gli aspetti teorici legati alla moderna teoria del controllo. In particolar modo sono stati trattati i problemi di assegnazione dell’autostruttura, della regolazione lineare quadratica con retroazione dello stato o delle uscite (LQR/LQROF) e l’ottimizzazione LQ ad inseguimento con retroazione delle uscite (LQTOF).
Nella seconda parte è stata focalizzata l’attenzione sulla sintesi del Control Augmentation System secondo le specifiche fornite dalla “Piaggio Aero Industries”. Per la soluzione del problema è stata adottata la tecnica di ottimizzazione LQTOF, realizzando allo scopo una procedura iterativa per il calcolo dei guadagni di chiusura delle retroazioni del sistema. È stato condotto un esempio di scheduling dei guadagni al variare del Mach di volo, verificando i requisiti di robustezza del sistema.
L’algoritmo di calcolo, il modello del FCS e le simulazioni sono state realizzati in ambiente Matlab- Simulink®.
