• electric propulsion uav control design

Oggetto di questa ricerca è il progetto preliminare in trattazione linearizzata del sistema di controllo di un motore elettrico per un drone leggero e la successiva validazione in ambito non lineare. Dopo una necessaria, ma sintetica analisi dello stato dell’arte sulla propulsione elettrica per droni, lo studio si concentra sulla progettazione e sullo sviluppo dei regolatori in ambito lineare. In particolare, si sono stabiliti i parametri fondamentali dei regolatori, così da ottenere i requisiti richiesti dal progetto in termini di banda e risposta temporale. Ottenuti i risultati desiderati in ambito lineare, la ricerca si focalizza sull’effettiva validità anche in ambito non lineare dei regolatori progettati. Infine, l’analisi termina con la verifica dei regolatori alla stregua di condizioni operative differenti da quella di progetto, nonché la caratterizzazione delle performance per differenti manovre di volo.

The issue of this research is the preliminary linear design of the control system of an electric propulsion motor, implemented on a lightweight Remotely Piloted Aircraft and the validation in non-linear simulation. First of all, a short state of art of electrical UAV propulsion is developed. Then this study focuses on the project and the development of the system propulsion regulator in linear environment. In particular, the gains characterizing the regulators were determinated, in order to satisfy the project demanded requirements in terms of bandwidth and time-response. Thus the study focuses on the non-linear validation of the regulators previously designed. Finally the analysis ends with the assessment of the regulators in some operative conditions and the characterization of the performance in different flight manoeuvres.