• analisi termica
• closed-loop control
• controllo closed-loop
• controllo dinamico della posizione delle pale
• driver for stepper motor
• driver per motori passo-passo
• dynamic blade position control
• optimisation of wind turbine efficiency
• ottimizzazione del rendimento della turbina eolica
• thermal analysis
• turbina eolica verticale
• vertical axis wind turbine

Il lavoro di tesi, svolto in collaborazione con la startup GEVI, prevede la progettazione del sistema di controllo delle pale di una turbina eolica verticale, sviluppata e prodotta dall’azienda. Il sistema di controllo deve massimizzare la flessibilità di gestione delle pale, garantire una buona robustezza e personalizzazione in base alle condizioni operative, oltre a ridurre il più possibile i costi, l'ingombro generale e soprattutto i consumi energetici. Ciò ha richiesto un’analisi e caratterizzazione iniziale del sistema attualmente utilizzato nella turbina eolica che ha consentito di determinare i limiti e formalizzare le specifiche del nuovo sistema di controllo. Le specifiche ottenute sono state poi tradotte in un progetto hardware relativo ai driver per il controllo dei motori passo-passo che si occupano della movimentazione delle pale, e firmware, realizzando algoritmi per il controllo dinamico e adattivo real-time dei parametri elettrici e meccanici del sistema. Il sistema di controllo è stato caratterizzato in ambiente controllato verificando il rispetto delle specifiche iniziali. Inoltre, è stata svolta un’analisi termica del sistema per valutare i suoi limiti operativi. Complessivamente, il sistema di controllo sviluppato rispetta le specifiche e ha permesso di porre le basi per rendere la turbina eolica più efficiente.

This master thesis is carried out in collaboration with the start-up GEVI, and focuses on the design the blade control system for a vertical-axis wind turbine, developed and manufactured by the company. The control system aims to maximize the flexibility of blade management, ensure good robustness and customisation according to operating conditions, as well as reduce costs, overall dimensions, and energy consumption as much as possible. The system design required an initial analysis and characterization of the system currently in use in the wind turbine to determine the limits and formalise the specifications of the new control system. The specifications obtained were then translated into the hardware design for the drivers that control the stepper motors responsible for blade movement, and into firmware, developing algorithms for dynamic and adaptive real-time control of the system's electrical and mechanical parameters. The designed control system was characterized in a controlled environment, verifying compliance with the project specifications. Furthermore, a thermal analysis of the system was carried out to assess its operating limits. In conclusion, the developed control system meets the specifications and has laid the foundations for improving the efficiency of the wind turbine.