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Tesi etd-05172009-200134


Tipo di tesi
Tesi di laurea specialistica
Autore
MONTEMURRO, MARCO
URN
etd-05172009-200134
Titolo
controllo attivo delle vibrazioni del rotore dell'elicottero mediante superfici mobili sulle pale
Struttura
INGEGNERIA
Corso di studi
INGEGNERIA AEROSPAZIALE
Commissione
Relatore Prof. Attilio Salvetti
Relatore Prof. Eugenio Denti
Relatore Dott. Francesco Schettini
Parole chiave
  • pale
  • vibrazioni
  • rotore
  • elicottero
  • controllo attivo
Data inizio appello
2009-06-09
Disponibilità
parziale
Data di rilascio
2049-06-09
Riassunto analitico
La presente tesi ha come obiettivo la definizione di una strategia di controllo, mirata alla minimizzazione dei livelli vibratori presenti nei rotori degli elicotteri. Tale tecnica di controllo è definita attiva in quanto si basa sull’uso di un flap, posto su ogni pala e azionato tramite attuatori piezoelettrici, la cui deflessione è definita da una legge di controllo ottima.
La prima parte del lavoro riguarda la modellazione del rotore e la sua implementazione in codice SIMULINK. Partendo dalla formulazione dell’atto di moto delle pale, si passa al calcolo dei carichi inerziali e aerodinamici agenti sulle stesse e quindi alla determinazione dei carichi al centro del mozzo. Le ipotesi adottate hanno permesso di ottenere un modello capace di fornire la risposta dinamica del rotore con un sufficiente grado di accuratezza a fronte di tempi di calcolo non troppo onerosi. In particolare, si è deciso di utilizzare un rotore a quattro pale in cui ogni pala viene modellata come un corpo rigido a tre gradi di libertà. Non è stata implementata alcuna relazione cinematica che correli i comandi del pilota ai comandi del rotore.
Il modello aerodinamico del rotore è estremamente semplificato e si basa su teorie classiche presenti in letteratura, quali la teoria del disco attuatore per il calcolo della velocità indotta e la teoria del segmento portante per il calcolo delle azioni aerodinamiche sulle pale. Non sono stati considerati gli effetti di interferenza tra il rotore e gli altri componenti dell’elicottero.
La seconda parte del lavoro riguarda lo studio e la definizione della metodologia di controllo. Prendendo come riferimento lavori presenti in letteratura è stata effettuata la sintesi di un sistema di controllo che, in questa sua prima versione, ha un’architettura semplificata. In tale architettura, la legge di deflessione del flap è costituita da una serie di funzioni periodiche le cui pulsazioni sono multipli della velocità angolare posseduta dal rotore e le cui ampiezze vengono definite in base alla soluzione di un problema d’ottimo.
L’obiettivo del lavoro è quello di effettuare uno studio di fattibilità della metodologia di controllo presa in esame.

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