MODELING, CONTROL AND CHARACTERIZATION OF AN ELECTRODYNAMIC LEVITATION TEST BENCH

Negli ultimi anni, sta diventando sempre più evidente la necessità di contrastare le emissioni di gas al fine di ridurre drasticamente l'impatto della specie umana sul pianeta e la necessità di trovare nuove soluzioni sostenibili in ogni aspetto della vita quotidiana. Nel campo della mobilità e dei trasporti, il concetto di Hyperloop, un sistema di trasporto ad alta velocità per passeggeri e merci basato sul principio della levitazione elettrodinamica, potrebbe potenzialmente rappresentare una svolta radicale per la mobilità del futuro. Il fattore centrale e chiave dell'intero progetto risiede nella stabilità del sistema di levitazione elettrodinamica. Alcuni studi recenti in letteratura hanno proposto di replicare il comportamento elettrodinamico attraverso l'utilizzo di un modello a parametri concentrati costituito da un circuito elettrico a più rami. Attraverso tale approccio è possibile modellare l'interazione tra il dominio meccanico ed elettrico, nel contesto dei sistemi LTI, e risulta possibile identificare la natura instabile del sistema. L'obiettivo della tesi è l'assemblaggio, la messa in funzione e la caratterizzazione di un banco di prova per la conduzione di prove sperimentali su di un prototipo in scala di Hyperloop. In un primo momento, la conduzione di prove sperimentali di natura quasi-statica e la misurazione delle forze coinvolte durante il regime operativo consentono l'identificazione e la validazione del nuovo modello a parametri concentrati. L'identificazione della natura instabile del sistema e la quantificazione del margine di instabilità che è necessario colmare attraverso l'impiego di una sospensione secondaria porta alla modellazione multibody del sistema, alla simulazione di diverse strategie di controllo e al confronto delle prestazioni delle diverse tecniche. Infine, sono poste le basi per una stima sensorless delle velocità delle diverse masse coinvolte nella dinamica del sistema.