[4] Grassi, G., Controllo di velocit`a di un brushless AC mediante scheda dSPACE DS1104 , Tesi di Laurea, Politecnico di Bari.

(1)

Bibliografia

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[2] Raimondi, G. M., McFarlane, R. D., Bingham, C., Atallah, K., Howe, D., Mellor, P. H., Capewell, R. e Whitley, C., “Large Electromecha- nical Actuation System for Flight Control Surfaces,” IEE Colloq. on All-Electric Aircraft, IEE, Giugno 1998, pp. 7/1–7/6.

[3] Moog Inc., Electric Drives Group, MOOG T200 User’s manual , 2000.

[4] Grassi, G., Controllo di velocit`a di un brushless AC mediante scheda dSPACE DS1104 , Tesi di Laurea, Politecnico di Bari.

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[12] Kenjo, T. e Nagamori, S., Permanent-magnet and brushless DC motors,

Clarendon Press, Oxford, 1985.

(2)

Elenco delle figure

2.1 Superfici di controllo potenzialmente controllabili con EHAs o

EMAs . . . . 4

2.2 Schema di un possibile EHA . . . . 4

2.3 Esempio di un EMA . . . . 5

2.4 Variazione del FR e F con il numero di fasi . . . . 8

2.5 Flussi in un motore a magneti permanenti a 6 fasi fault-tolerant 9 2.6 Variazione della temperatura in diverse parti del motore du- rante un ciclo di volo . . . 10

3.1 Vista di motore brushless . . . 13

3.2 Posizionamento magneti: magneti superficiali . . . 15

3.3 Posizionamento magneti: magneti interni o annegati . . . 16

3.4 Schema di principio di un azionamento con controllo vettoriale 18 4.1 Rappresentazione schematica del motore . . . 20

4.2 Andamento dei due termini della coppia in funzione dell’an- golo δ . . . 24

4.3 Schema dei loops di controllo . . . 26

4.4 Diagramma a blocchi rappresentativo del controllo realizzato dal drive Moog T200 . . . 27

4.5 Diagramma Simulink del sistema (comprensivo delle non-linearit`a) 28 4.6 Blocco Saturation . . . 29

4.7 Blocco Rate Limiter . . . 29

4.8 Blocchi limitatori . . . 30

4.9 Blocco Thermal Protection . . . 30 4.10 Finestra di dialogo WinDrive: scelta dei parametri di controllo 31

89

(3)

4.11 Sistema completo (linearizzato) . . . 33

4.12 Ciclo chiuso per il controllo della velocit`a angolare . . . 33

4.13 Finestra di ”rltool” . . . 34

4.14 Luogo delle radici della f.d.t. A(s) . . . 35

4.15 Ingrandimento di bassa frequenza del luogo delle radici della f.d.t. A(s) . . . 35

4.16 Diagramma di Bode della f.d.t. di ciclo aperto ω/ω

ref

. . . 36

4.17 Diagramma di Bode della f.d.t. di ciclo chiuso ω/ω

ref

. . . 36

4.18 Ciclo chiuso per il controllo della posizione angolare . . . 37

4.19 Luogo delle radici della f.d.t. B(s) . . . 38

4.20 Ingrandimento di bassa frequenza del luogo delle radici della f.d.t. B(s) . . . 39

4.21 Diagramma di Bode della f.d.t. di ciclo aperto θ/θ

ref

. . . 39

4.22 Diagramma di Bode della f.d.t. di ciclo chiuso θ/θ

ref

. . . 40

4.23 Risposta a gradino (θ

_ref

= 1 rad) della f.d.t. θ/θ

_ref

. . . 41

4.24 Schema del controllo per disturbo di coppia . . . 42

4.25 Schema a blocchi del loop di progetto del sistema di controllo 43 4.26 Diagramma di Bode di T

_L

/θ . . . 44

4.27 Rigidezza dinamica: risposta in frequenza - sistema completo e approssimato . . . 45

4.28 Rigidezza dinamica: risposta in frequenza a diversi step di progetto . . . 47

4.29 Schema Simulink del controllo in posizione del motore . . . 48

5.1 Schema dei componenti la strumentazione e loro connessioni . 49 5.2 Motore Moog G424-400 . . . 50

5.3 Parametri del motore Moog G424-400 . . . 51

5.4 Azionamento Moog T200 . . . 52

5.5 Connessioni dell’azionamento Moog T200 . . . 53

5.6 Connettori I/O del Moog T200 . . . 54

5.7 Scheda A/D NI 6025E . . . 55

5.8 Schermata principale di WinDrive . . . 56

5.9 Selezione del motore . . . 57

5.10 Finestra di selezione dell’input . . . 58

(4)

5.12 Finestra di Rate Limit . . . 59

5.13 Finestra di Tuning . . . 60

5.14 Finestra di selezione dei limiti di coppia e velocit`a . . . 60

5.15 Finestra Front Panel Test Point . . . 61

5.16 Floating Bar . . . 61

5.17 Oggetti LabView per la gestione dell’I/O . . . 63

5.18 Schema semplificato del banco prove . . . 65

6.1 Pannello ”Gradino Moog.vi” . . . 69

6.2 Funzione LabView ”AO Update Channel” . . . 70

6.3 Funzione LabView ”AI Acquire Waveform” . . . 70

6.4 Funzione LabView ”Write To Spreadsheet File” . . . 71

6.5 Pannello ”Sin Moog.vi” . . . 72

6.6 Funzione LabView ”Sine Pattern” . . . 73

7.1 Risposta a gradino, θ

ref

= 360

^◦

. . . 79

7.2 Risposta a gradino, θ

_ref

= 3600

^◦

. . . 79

7.3 Risposta ad ingresso sinusoidale, θ

_ref

= 360

^◦

, f = 6.309 Hz . . 80

7.4 Diagramma di Bode - risposte reali e simulate, θ

_ref

= 36

^◦

. . . 81

7.5 Diagramma di Bode - risposte reali e simulate, θ

_ref

= 360

^◦

. . 82

7.6 Diagramma di Bode - risposte reali e simulate, θ

_ref

= 3600

^◦

. . 82

7.7 Risposta a gradino, θ

ref

= 360

^◦

. . . 83

7.8 Risposta a gradino, θ

_ref

= 3600

^◦

. . . 84

7.9 Diagramma di Bode - risposte reali e simulate, θ

_ref

= 72

^◦

. . . 85

7.10 Diagramma di Bode - risposte reali e simulate, θ

_ref

= 360

^◦

. . 85

7.11 Diagramma di Bode - risposte reali e simulate, θ

_ref

= 720

^◦

. . 86

(5)

Elenco delle tabelle

4.1 Limitazioni sui parametri di controllo . . . 32

4.2 Parametri di controllo . . . 42

5.1 Dati essenziali del banco di prova . . . 66

6.1 Valori dell’ingresso a gradino . . . 72

6.2 Schema delle prove . . . 75

6.3 Valori delle ampiezze di sinusoide . . . 75

6.4 Valori dell’ingresso a gradino . . . 76

6.5 Valori delle ampiezze di sinusoide . . . 77

(6)