Modellizzazione e controllo per la stabilizzazione di un esacottero

The thesis aims to develop a mathematical model to describe the movement dynamics of a hexacopter. The development of the model is carried out by analyzing the physical system in order to describe the forces applied by the motors and the resulting dynamics. From the derived model, which turns out to be nonlinear, a linearization process is performed around an equilibrium point of the system in order to develop a controller to stabilize the system's dynamics. The development of the model and the controller is carried out using MATLAB and subsequently verified through two Simulink models corresponding to the linear and nonlinear cases. The conclusion of the thesis is the verification that the controller, developed based on the linear model of the system, is also capable of controlling the nonlinear system within a vicinity of the equilibrium point around which the linearization was performed.

La tesi ha lo scopo di sviluppare un modello matematico per descrivere la dinamica di movimento di un esacottero. Lo sviluppo del modello è effettuato analizzando il sistema fisico in questione al fine di descrivere le forze impresse dai motori e la relativa dinamica che ne consegue. Dal modello ricavato, che risulta essere non lineare, si effettua un processo di linearizzazione attorno ad un punto di equilibrio del sistema al fine di poter sviluppare un controllore per stabilizzare la dinamica del sistema. Lo sviluppo del modello e del controllore è effettuato utilizzando MATLAB e successivamente verificato tramite due modelli Simulink che corrispondo relativamente al caso lineare e non lineare. La conclusione della tesi è la verifica che il controllore sviluppato basandosi sul modello lineare del sistema riesce anche a effettuare l'azione di controllo sul sistema non lineare limitatamente a un intorno del punto di equilibrio attorno il quale è stata effettuata la linearizzazione.