Capitolo 6 Conclusioni e sviluppi futuri
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6. Conclusioni e sviluppi futuri
6.1 Conclusioni
Il lavoro sviluppato si inserisce all’interno delle attività del DIA nell’ambito del progetto di ricerca denominato “Sviluppo di un sistema di controllo FBW dei comandi primari di volo con attuazione idraulica”. In questo contesto è previsto lo sviluppo di un banco di prova, contenente componenti simulati ed elementi hardware, che consenta la verifica di funzionalità e la convalidazione dell’architettura del sistema.
La prima fase del lavoro ha portato allo sviluppo dei modelli delle interfacce col pilota umano i quali, integrati nel software di simulazione dell’FCS (FBW2), rendono possibile effettuare simulazioni Real-Time/Hardware-In-The-Loop/Man-In-The-Loop. L’aggiunta delle interfacce non ha compromesso la capacità del software di effettuare simulazioni in tempo reale, requisito fondamentale per modelli che interagiscano con elementi Hardware.
Nella fase successiva è stato realizzato un modello del distributore a tre vie del banco prova ed in particolare della servovalvola regolatrice di pressione. Tale componente è fondamentale per il controllo della pressione sulle due linee di alimentazione dell’attuatore velivolo, e quindi per effettuare simulazioni RT-HITL, in quanto consente di riprodurre sul banco prova l’andamento della pressione predetto dal modello dell’impianto idraulico di bordo.
I risultati delle simulazioni, effettuate con il modello Distributore_a_tre vie.mdl, hanno evidenziato come l’andamento della pressione di linea risultasse particolarmente influenzato dal moto dell’attuatore-velivolo. In particolare si sono rilevate delle oscillazioni poco smorzate a seguito dell’inversione del moto
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di quest’ultimo, comportamento manifestatosi anche durante le prove sperimentali effettuate sul banco prova.
Il modello realizzato ha permesso inoltre di valutare l’influenza della rigidezza dei condotti che collegano il distributore all’utilizzatore evidenziando una diminuzione dell’ampiezza delle oscillazioni nel caso di un aumento della loro rigidezza. Il modello, infine, ha permesso di valutare l’effetto dell’introduzione di un accumulatore, posto a valle della servovalvola, sull’andamento della pressione di linea. In questo caso le oscillazioni causate dall’inversione del moto si sono annullate ma è stato riscontrato un peggioramento in termini di velocità di risposta al comando, comportamento riscontrato anche durante le prove sperimentali. Questo modello costituisce la base per il futuro sviluppo del sistema di controllo della pressione di linea nel banco prova.
A conclusione del lavoro è stato effettuato uno studio sul sistema di applicazione dei momenti di cerniera dovuti ad azioni aerodinamiche del banco prova Dowty. Durante questo studio è stata valutata la possibilità di adottare logiche di controllo di tipo diverso da quella impiegata durante i test, in particolare un controllore di tipo Proporzionale-Integrativo oppure Proporzionale-Integrativo-Derivativo. L’introduzione del primo ha annullato l’errore a regime mentre il secondo, mantenendo l’errore a regime nullo, ha aumentato il valore della banda passante. Inoltre è stata evidenziata l’influenza della velocità dell’attuatore velivolo, sull’andamento del carico applicato attraverso il martinetto. Per comprendere meglio questo legame è stato realizzato un modello lineare del sistema, che ha permesso di valutare l’effetto di un controllo in velocità sull’andamento del carico.
Il modello realizzato, anche se molto semplice, riproduce in modo coerente l’andamento del carico ottenuto dalle prove sperimentali e può quindi essere sfruttato per valutare l’influenza dei parametri in gioco durante la messa a punto del banco.
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6.2 Sviluppi futuri
L’introduzione dell’interfaccia col pilota umano ha completato la parte di progetto identificabile come ”Simulatore di volo”. Lo sviluppo di altre componenti del sistema dei controlli di volo porterà, con la loro integrazione nel modello FBW, ad un ulteriore ampliamento del banco software. Questi componenti sono:
− Gestione avarie idrauliche
− Modello della dinamica del motore − Servovalvola DDV
− Sensori dati aria
− Metodologie di acquisizione e trasmissione di segnali con il banco hardware idraulico
− Modelli di simulazione dei controlli primari del velivolo
La presenza di questi nuovi componenti porterà, a causa della loro complessità, ad un aumento del numero dei Targets necessari alla simulazione Real-Time.
Per realizzare simulazioni RT/HINL occorre completare la messa a punto del banco, verificando gli effetti dell’impiego delle servovalvole regolatrici di pressione di taglio più piccolo rispetto a quello attuale. Successivamente sarà necessario effettuare un controllo in ciclo chiuso della pressione impostata permettendo così di comandare cadute di pressione sulla linea in maniera da simulare avarie dell’impianto idraulico.
Per quanto concerne la parte del banco relativa al sistema di introduzione dei carichi, bisognerà provvedere alla scelta e alla messa a punto del controllore ripetendo sul hardware quanto effettuato nel corso dell’analisi svolta nella presente tesi. In seguito si dovranno valutare le prestazioni dinamiche del sistema, andando a sostituire quegli elementi che non dovessero risultare idonei, per consentire l’effettuazione di test di caratterizzazione aeroservoelastica.
