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1. CONTROLLORE DISCRETO MIMO ANTI WINDUP PER VTOL UAV La tesi di laurea riguarderà lo sviluppo di un controllore MIMO a tempo discreto con sistema di Anti Windup per il controllo di assetto (RPY) di un Unmanned Aerial Vehicle (UAV) di tipo VTOL (Vertical Take Off and Landing). Il laureando dovrà analizzare il contesto teorico, e sviluppare in ambiente Matlab/Simulink l architettura della logica di controllo, sintetizzando il sistema di controllo che rispetti le specifiche definite. Il controllore individuato dovrà poi essere scritto in codice C ed eventualmente testato in HWIL (Hardware in the Loop) attraverso implementazione su microcontrollore. Un attenzione particolare dovrà essere rivolta agli aspetti implementativi quali tempo di calcolo e utilizzo della memoria. Codice A3R: A3R TH 001 10 Corso di Laurea: Ingegneria dell Automazione, Ingegneria Aeronautica (indirizzo sistemi di controllo), Ingegneria Elettronica (indirizzo sistemi di controllo). Conoscenze minime richieste: Matlab, Simulink, sistemi di controllo a più variabili, linguaggio C Durata prevista: 8 10 mesi. 2. CONTROLLO ELETTRONICO DI VELOCITA (ESC) PER MOTORE BRUSHLESS L attività oggetto della tesi riguarderà lo sviluppo di un sistema di controllo a basso livello per un motore brushless di un Unmanned Aerial Vehicle (UAV). I motori brushless sono diventati di interesse notevole nell ambito dei sistemi UAV per via della loro efficienza, potenza e peso ridotto rispetto ai tradizionali motori brushed. Al contempo, il sistema di controllo per un motore DC brushless è molto più complicato poiché deve tener conto delle non linearità A3R, 2010; all rights reserved. Page 3 of 5 SX PHAC A3R 1.0
introdotte dalla conversione di corrente da continua (dalla batteria) ad alternata (per variare il campo magnetico del motore). Il laureando dovrà analizzare il contesto teorico e le problematiche relative all implementazione del controllore ESC (Electronic Speed Control) per un sistema UAV. L architettura della logica di controllo sarà sviluppata in ambiente Matlab/Simulink e implementata in codice C tramite S Functions. Il controllore individuato dovrà poi essere testato in HWIL (Hardware in the Loop) su un motore realmente utilizzato attraverso implementazione sul microcontrollore della scheda driver fornita. Codice A3R: A3R TH 002 10 Corso di Laurea: Ingegneria dell Automazione, Ingegneria Elettronica (indirizzo sistemi di controllo), Ingegneria Informatica. Conoscenze minime richieste: Matlab, Simulink, linguaggio C Durata prevista: 6 8 mesi. 3. SVILUPPO DI UN SOFTWARE DI CONTROLLO DA TERRA SU DEVICE MOBILE PER SISTEMI A GUIDA AUTONOMA L attività da svolgere durante il periodo della tesi riguarderà la realizzazione, su dispositivo mobile, di un software per il controllo remoto di un sistema a guida autonoma (UAS). Nell ambito di un UAS (Unmanned Aerial System), la stazione di controllo da terra è incaricata alla pianificazione della missione e al controllo in real time del sistema in volo. Essa dispone di un opportuna interfaccia utente per permettere all operatore di visualizzare ed operare agevolmente sulla missione in corso. Il laureando, a partire da un applicativo attualmente realizzato in azienda, sarà impegnato nello sviluppo di un software per il controllo del volo, su un dispositivo mobile (Smartphone o Tablet Pc), con sistema operativo a Kernel Linux (Android o Maemo). A3R, 2010; all rights reserved. Page 4 of 5 SX PHAC A3R 1.0
Il software dovrà poi essere scritto in linguaggio OO (preferibilmente C++ +), fare eventualmente uso di librerie grafiche OpenGL, GTK o Qt, e prevedere un interazione tramite schermo multi touch Un attenzione particolare dovrà esseree rivolta agli aspetti di ingegneria del software per tenere conto della limitazione delle risorse disponibili sul device mobile. Il sistema complessivo sarà implementato e testato su una development board di tipo OMAP3530 ( Open Multimedia Application Platform) fornita dall azienda. Codice A3R: A3R TH 003 10 di Laurea: Ingegneria dell Automazione, Ingegneria Informatica. Conoscenze minime richieste: Linux OS, Network Programming, linguaggio OO (preferibilmente C++ ) Corsoo Durata prevista: 8 10 mesi.