Analisi dei sistemi di misura e progetto di un controllore di temperatura per impianti di condizionamento degli elicotteri S92 e NH90 = Measurement systems analisys and temperature controller design for S92 and NH90 helicopter air conditioning systems

Nel documento sono illustrate alcune parti del lavoro finalizzato alla rimessa in funzione del banco prova per la qualifica di uno dei sottosistemi dell’ECS (Enviromental Control System) dei modelli di elicottero S92 e NH90: l’impianto di condizionamento. Sono descritte alcune parti dell’impianto in prova, viene analizzata la struttura del banco e sono riportati i passaggi svolti per la progettazione di un nuovo sistema di controllo per il riscaldamento di alcuni ambienti del banco, in due differenti versioni. In particolare, si analizzano l’unità di controllo centralizzata dell’impianto chiamata DTCU (Digital Temperature Control Unit) e la sua interfaccia con l’impianto, il circuito del liquido refrigerante e le funzionalità di alcune delle valvole presenti. Le sezioni del rack di controllo del banco trattate principalmente comprendono gli schemi elettrici per la parte di potenza, la struttura dei pannelli che simulano i cruscotti degli elicotteri, i rack per il condizionamento dei segnali e il rack DTCU. È stato quindi modificato il sistema di controllo della potenza fornita ai riscaldatori elettrici di banco, utilizzati per la qualifica del sistema in prova nelle possibili condizioni operative. Un PLC rappresenta l’interfaccia tra dei controllori automatici di temperatura con i vari regolatori di potenza, gli interruttori di sicurezza e di attivazione, generando un’uscita con modulazione PWM con Duty cycle proporzionale alla potenza termica desiderata. È stata avanzata un’ulteriore proposta di miglioramento di questa sezione del banco prova: si tratta della sostituzione dei moduli di controllo di temperatura automatici con la logica di controllo di temperatura implementata direttamente su PLC. Per simulare il comportamento reale del sistema sono stati modellati l’impianto e la catena di misura e acquisizione, costruendone le funzioni di trasferimento in ambiente Matlab e simulando la catena di controllo di temperatura ad anello chiuso su Simulink. Si sono infine progettati i parametri del controllore di temperatura di tipo PI. I risultati ottenuti sono: panoramica generale del banco prova e del sistema di condizionamento in questione, alcuni particolari della catena di misura e acquisizione di banco e la documentazione dell’implementazione di due possibili controllori di temperatura, aventi i parametri desiderati di stabilità, inseguimento del riferimento, assenza di sovraelongazione e con la caratteristica di essere centralizzati e facilmente modificabili.