Verso la fine degli anni ’80 NASA partecipò allo sviluppo della teoria del controllo robusto, che mira ad automatizzare la gestione della stabilità di una struttura in risposta a forze esterne. Un’importante applicazione risultata da tale teoria è il gain scheduling, grazie al quale i controllori elettronici presenti su vari mezzi (tra cui gli aeromobili) riescono ad applicare modifiche ai sistemi da essi controllati (es. il motore o gli alettoni) in tempi pari a frazioni di secondo.
Nel caso degli aeromobili, soggetti frequentemente a turbolenze o improvvise folate di vento, il gain scheduling permette ai controllori automatici di modificare appena la posizione degli alettoni, del timone se si tratta di velivoli unmanned, o degli stabilizzatori così da prevenire eventuali danni causati dalle forze esterne.
Nei primi anni ’90, l’avvento di aerei più leggeri e flessibili, costruiti in fibra di carbonio, ha reso questa strategia ancor più necessaria. I ricercatori dell’Armstrong Flight Research Center hanno utilizzato algoritmi di controllo del volo su un aeromobile unmanned di questo tipo: l’X-56A Multi-Use Technology Testbed (MUTT), sviluppato dalla Lockheed Martin, registrando ottime prestazioni. L’azienda MUSYN Inc, fondata nei primi anni ’90, è stata fra le prime a sviluppare software basati sulla teoria del controllo robusto, che però inizialmente analizzavano le condizioni di velocità, altitudine ed angolazione solo in momenti separati, pertanto gli ingegneri di volo dovevano verificare tali condizioni più volte durante il decollo, il volo e l’atterraggio. Grazie alla collaborazione con NASA, il software LPV Toolkit di MUSYN è stato migliorato ed è ora in grado di verificare tutte le condizioni simultaneamente, impostando anche un gain scheduling per tutta la durata del volo.
Questa tecnologia non è adatta solamente agli aeromobili: il software può essere utilizzato da aziende agricole per programmare e stabilizzare le pale o le lame di macchinari per la lavorazione del terreno, migliorando la precisione dei lavori di scavo. Anche droni e robot traggono grandi benefici da questo tipo di software: i rilevamenti aerei risultano più precisi e le immagini più stabili.
Un software di controllo del volo aumenta la stabilità dei velivoli leggeri © NASA / Veronica Remondini
Per approfondire:
Spinoff nel dettaglio [ENG]
SBIR Awards azienda MUSYN [ENG]
Presentazione completa powerpoint originale in inglese, traduzione italiana a cura di Veronica Remondini.
