Modellazione e simulazione hardware-in-the-loop di un velivolo multi-rotore

Le simulazioni Hardware-In-the-Loop (HIL) sono uno strumento particolarmente efficace per testare controllori reali utilizzando sensori e attuatori fisici all’interno di un ambiente simulato. L’obiettivo di questa tesi è lo studio, la realizzazione e la validazione di un sistema di controllo per un velivolo multirotore a decollo e atterraggio verticale utilizzando l'hardware Quanser 3-DOF Hover, integrato con un modello dinamico sviluppato in Simulink. Il lavoro affronta inizialmente il ruolo delle simulazioni in ambito ingegneristico, con particolare attenzione al metodo HIL e ai suoi vantaggi rispetto sia alla simulazione puramente numerica sia alla sperimentazione diretta. Successivamente vengono descritti nel dettaglio l’hardware utilizzato, l’architettura del sistema di controllo e il modello impiegato per la simulazione in tempo reale. Il contributo principale consiste nella validazione di un controllore LQR già esistente e nella progettazione e realizzazione di un successivo controllore PID. Entrambi sono stati implementati, testati e confrontati mediante simulazioni HIL. I risultati ottenuti evidenziano differenze significative nel comportamento dei due controllori e mostrano come il metodo HIL offra un supporto concreto alla progettazione e alla verifica di sistemi di controllo.