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Dinamica e controllo di un elicottero quadrirotore

Estratto della Tesi di Massimo Loriato

Estratto dalla tesi: Dinamica e controllo di un elicottero quadrirotore
Capitolo 2
Modellazione dinamica
In questo capitolo viene ricavato il modello dinamico: tale risultato è di notev-
ole importanza in quanto da un lato consente di capire come il quadrirotore si
possa muovere nello spazio in funzione dei comandi, dall’altro permetterà nel
capitolo successivo di definire un’opportuna strategia di controllo. La prima
sezione di questo capitolo (sez. 2.1) introduce i sistemi di riferimento adottati ed
alcuni elementi di cinematica; in seguito (sez. 2.2) viene fornito un metodo per la
valutazione di accelerazioni e velocità angolari nel rispetto dei riferimenti scelti.
Descritti i principi che stanno alla base della dinamica e della manovrabilità del
quadricottero (sez. 2.4), introdotte le ipotesi e le approssimazioni fatte per la for-
mulazione del modello (sez. 2.4), quest’ultimo viene derivato nell’ultima sezione
del capitolo portando così alla scrittura delle equazioni non lineari di moto.
2.1 Sistemi di riferimento e cinematica
Per ricavare le equazioni di moto, si farà ricorso a due diversi sistemi di rifer-
imento (rappresentati in Figura 2.1): il primo sistema è costituito da una terna
destrorsa di assi euleriani fissi al baricentro del velivolo e coincidenti con gli assi
principali di inerzia, l’asse X
B
diretto verso prua, l’asse Y
B
verso sinistra e l’asse
Z
B
verso l’alto (assi corpo) il secondo sistema di riferimento è fisso al suolo, in-
erziale ed è costituito da due assi ortogonali X
E
ed Y
E
disposti a piacimento in
un piano orizzontale e da un asse Z
E
rivolto verso l’alto. Gli assi di quest’ultimo
sistema di riferimento si chiamano assi terra. Per esprimere qualunque grandezza
cinematica ricavata in uno dei due sistemi di riferimento nell’altro si fa ricor-
so alle matrici di rotazione. In generale si può parametrizzare la rotazione di
un corpo rigido nello spazio, e quindi la terna ad esso solidale, facendo ricorso
agli angoli di Eulero; essi costituiscono una rappresentazione di tre successive
rotazioni intorno a tre diversi possibili assi del sistema di riferimento adottato.
In particolar modo, assumendo il sistema di partenza come fisso e solidale (assi
terra) si può ottenere il legame che lega questo con il sistema ruotato (assi corpo).

Estratto dalla tesi:

Dinamica e controllo di un elicottero quadrirotore

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Informazioni tesi

  Autore: Massimo Loriato
  Tipo: Laurea I ciclo (triennale)
  Anno: 2009-10
  Università: Politecnico di Milano
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria dell'automazione
  Relatore: Marco Lovera
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 86

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