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La finalità di questo studio riguarda la sperimentazione e lo sviluppo di un sistema di controllo tipico di un dispositivo aptico per il campo aeronautico. Il modello da seguire è quello degli inceptor attivi che assistono il pilota durante il volo per definire quali manovre sono ammesse e come approcciarsi a determinate posizioni fornendo dei feedback di forza e di posizione.
Il dispositivo protagonista di questo studio è un sidestick, un organo di controllo simile a un joystick che si trova a fianco del pilota nella cabina di pilotaggio. Le specifiche da soddisfare sono riportate nel documento Aerospace Active Inceptor System for Aircraft
Flight and Engine Controls redatto da SAE INTERNATIONAL GROUP che descrive ampiamente i dispositivi utilizzati nel controllo dei velivoli.
La prima parte del lavoro è dedicata allo stato dell'arte, quindi che tipo di configurazioni e sensori siano necessari per la realizzazione fisica del joystick e quali schemi di controllo debbano essere implementati. Segue la scelta del sistema di attuazione, ovvero le combinazioni tra motore e riduttore disponibili sul mercato che soddisfino le specifiche tecniche in termini di performance e in termini di ingombro.
La seconda parte si focalizza ovviamente sul controllo prima in ambiente simulativo e poi sperimentale. Lo schema proposto è un controllo di forza esplicito, che ha come riferimento l'uscita di una sorta di controllo d'impedenza, ovvero un modello che mappa la forza di reazione del joystick con lo spostamento imposto dal pilota. Quest'ultimo infatti dovrà applicare una forza dipendente da una caratteristica massa-molla-smorzatore del joystick, definita a livello software tramite una lookuptable, che descrive ciò che un pilota può sentire mentre manovra un velivolo.
A livello simulativo si implementano schemi che descrivono a livello elettro-meccanico lo stick e la sua interazione con il sistema di attuazione, ipotizzando che i componenti siano tra quelli proposti nella prima parte.
A livello sperimentale invece, si utilizza un prototipo realizzato in laboratorio con componenti pre-esistenti per necessità contingenti. La finalità è quella di validare il controllo simulato ed ottenere esperienza per il prototipo vero e proprio.
I risultati ottenuti sono soddisfacenti e la struttura di controllo principale è pronta per essere adattata al lavoro futuro.