Studio e sviluppo di regolatori lineari per il controllo di assetto di mini droni

Nella presente tesi si propone di fornire un’analisi dettagliata del modello Simulink del minidrone ”Mambo” (Parrot S.A.) allo scopo di procedere allo sviluppo di regolatori lineari per il controllo degli angoli di orientamento yaw, pitch e roll. Nell'introduzione si propone una breve descrizione dei droni e le loro possibili applicazioni. Nel Capitolo 2 viene osservato e descritto il drone che è stato utilizzato all’interno della presente tesi, ovvero il Parrot Mambo. Sono qui riportate le specifiche tecniche come dimensioni, peso e sensoristica, corredate dalle immagini dello stesso. Nel Capitolo 3 si analizza l'ambiente di sviluppo Simulink e il modello del mini drone. sono anche elencati i Toolbox necessari per l'avviamento della simulazione. Nell'analisi si darà una maggiore importanza alle parti di modello interessate per il controllo. Nel Capitolo 4 è presente la modellazione matematica del drone in questione e la linearizzazione del modello matematico. Nel Capitolo 5 è stata riportata la fase di sviluppo dei controllori lineari del mini drone. Nella prima parte sono riportati gli andamenti di tutti i gradi di libertà, utilizzando i PID originali, con dei segnali di riferimento definiti in un periodo di tempo. Sono state effettuate due simulazioni, la prima con segnali di riferimento costanti e la seconda con segnali di riferimento variabili. Successivamente vengono ricavate le matrici standard dei vari gradi di libertà e altri parametri necessari per il controllo. Si prosegue con una sintesi con luogo delle radici per l'angolo di yaw e una sintesi in frequenza per gli angoli di pitch e roll. Una volta ottenuti i regolato lineari, questi saranno implementati in Simulink per eseguire una simulazione con riferimenti costati e una simulazione con riferimenti variabili. Sono presenti immagini che riportano la simulazione di ogni grado di libertà con le rispettive considerazioni. Nel Capitolo 6 sono presentate le conclusioni del lavoro presente nella tesi, confrontando i dati ottenuti tra le simulazioni di volo con i controllori originali e i nuovi controllori.