Laboratorio 5 Controllo del moto laterale in un Boeing 747

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L.I.N.F.A. Laboratorio Informatico-Numerico di Fondamenti di Automatica Prof. Paolo Rocco Controllo del moto laterale in un Boeing 747 Le equazioni lineari di moto del corpo rigido per un Boeing 747 sono dell’ottavo ordine, ma sono in prima approssimazione separabili in due gruppi del quarto ordine. Il primo gruppo ( β,r,p,φ) rappresenta il moto laterale, consistente in rollio ( φ, p), imbardata ( r) e movimento laterale, associato all’angolo di side-slip β. Il secondo (u,w,q,θ) rappresenta il moto longitudinale, consistente in moto assiale ( u), verticale ( w) e di beccheggio (θ e q). Possibili variabili di controllo per il moto laterale sono gli angoli del timone ( δr) e degli alettoni ( δa), per il moto longitudinale l’angolo di inclinazione dell’equilibratore ( δe) e la manetta (throttle). In questa esercitazione ci si concentrerà sul progetto di un controllore automatico del moto laterale (yaw damper). Il moto laterale di un Boeing 747 ha un modo vibratorio poco smorzato che rende difficile il pilotaggio. Lo scopo del controllo laterale è di modificare tale dinamica in modo da agevolare il pilota. In particolare si vuole massimizzare lo smorzamento della dinamica, utilizzando quale variabile di controllo l’angolo del timone δr, e quale variabile misurata lo yaw rate r. Si fa riferimento allo schema di controllo qui riportato, in cui il regolatore in retroazione K(s) dovrà essere progettato con il luogo delle radici al fine di migliorare la dinamica in anello chiuso. A regolatore inserito, il nuovo ingresso a disposizione del pilota sarà l’angolo δ~r . Modello lineare del moto laterale: (per moto orizzontale a 40000 ft, velocità nominale Mach 0.8). Posto [] Tpr φβ=x , [] Tar δδ=u , [] Tr φ=y (β e φ in rad, r e p in rad/s, δr e δa in rad) si ha: cxy buAxx = += ,…