Simulazione dinamica di un grande telescopio.
Cliente: Rinomata società di ingegneria spaziale
SCOPO DEL LAVORO
Il lavoro descritto riguarda lo sviluppo di un modello dinamico che simula il telescopio durante le attività di rilevamento controllato e follow up di oggetti target, tenendo conto dell'interazione dinamica tra gli elementi strutturali.
L'obiettivo principale era descrivere l'intera dinamica della struttura articolata e caratterizzare le vibrazioni residue delle telecamere e degli specchi primari e secondari del tubo, al fine di determinare il grado effettivo di precisione del telescopio in normali condizioni operative.
A tal fine, viene simulato il movimento dell'intera struttura mediante un modello dinamico che implementa l'equazione delle dinamiche meccaniche delle due strutture mobili interattive, le dinamiche degli alberi motore e il relativo filtraggio dei segnali e i comandi temporali discreti in ambiente MALTLAB/SIMULINK®1.
Le simulazioni eseguono missioni tipiche di rilevamento e tracciamento del sistema ad anello chiuso. Sono state studiate le oscillazioni residue delle telecamere e degli specchi primari e secondari, dopo il posizionamento o durante il follow-up, e confrontate con i requisiti.
1 MATLAB® e SIMULINK® sono prodotti Mathworks Inc. (Natick, Mass, Stati Uniti). Sono un potente ambiente numerico matematico e una piattaforma di simulazione, adatti per lo sviluppo e l'implementazione multidisciplinare di modelli come funzionamento desktop e in tempo reale in sistemi embedded.
DEFINIZIONE DEL LAVORO
Dati di input ricevuti dal cliente
Schemi del telescopio
Schede tecniche di motori e unità di azionamento
Risposte in frequenza delle strutture da modelli FEA. Risposta dei nodi di interesse per i diversi casi di carico (con accelerazione e forze longitudinali e angolari applicate alla struttura)
Attività tecniche principali svolte da S.A.T.E.
Implementazione delle equazioni del modello nell'ambiente SIMULINK®
Identificazione dei modelli lineari SISO dai dati della risposta in frequenza
Convalida del modello a condizioni operative diverse
Messa a punto del sistema di controllo
Convalida e simulazione del modello ad anello chiuso
Risultato fornito al Cliente
Documentazione tecnica: Report finale che descrive le equazioni del modello attuate e i risultati della simulazione
KNOW HOW E COMPETENZE NECESSARIE PER SVOLGERE IL LAVORO
Le principali competenze che si sono rivelate necessarie per eseguire il lavoro riguardano i seguenti settori:
- Dinamica strutturale
- Movimento non rigido
- Tecniche di controllo
- Elaborazione e analisi dei dati
- Uso avanzato dell'ambiente MATLAB/SIMULINK®