RL 156 (2017) - Preliminary control design for the aircraft braking dynamics: anti-skid system and multi-variable directional control

Il lavoro documenta le attività condotte per il progetto preliminare del sistema di controllo della frenata di un velivolo di classe Business Jet dotato di freni idraulici differenziali. L’attività ha come principale obiettivo la definizione e la valutazione preliminare di un’architettura di controllo basata sull’uso di un loop in slip ratio sulle ruote frenanti per il controllo anti-skid e di un loop multi-variabile per il controllo di direzione. A partire dal modello della dinamica a sei gradi di libertà del velivolo su pista documentato in [1] (comprensivo della simulazione dei freni idraulici, degli ammortizzatori oleopneumatici e dell’assieme ruota-pneumatico con relative forze di contatto al suolo), sono stati sintetizzati i regolatori relativi al controllo pressione freni, al controllo anti-skid, e al controllo di direzione, realizzato su tre assi di comando: ruota anteriore sterzante, timone verticale e freni differenziali. Le logiche di controllo sviluppate sono state implementate in ambiente Matlab-Simulink ed integrate col modello di simulazione del velivolo, realizzando un simulatore completo della dinamica di frenata, le cui prestazioni vengono nel documento caratterizzate al variare delle condizioni operative