Strategie di controllo di azionamenti elettrici con approccio Model-Based = Model-Based Control Strategies for Electric Drive Systems

La presente tesi si concentra sull’implementazione e sull’analisi di una strategia avanzata di controllo per azionamenti elettrici, originariamente sviluppata in codice C, seguendo un approccio Model-Based Design. L’obiettivo principale è stato rendere la strategia più intuitiva e comprensibile anche per utenti non esperti di programmazione, permettendo di progettare, simulare e verificare il sistema in modo rapido e ripetibile. In particolare, l’automazione di operazioni critiche, quali la generazione automatica del codice, la produzione di report e le procedure di verifica, riduce il rischio di errori umani e assicura tracciabilità lungo l’intero ciclo di sviluppo. Inoltre, i modelli sviluppati possono essere impiegati come digital twin, supportando la manutenzione predittiva, il rilevamento dei guasti e l’ottimizzazione del funzionamento del sistema. Il lavoro comprende una revisione comparativa delle principali strategie di controllo per azionamenti elettrici, mostrando come l’evoluzione dal tradizionale Current Vector Control (CVC), attraverso il Direct Torque Control (DTC) e il Direct Flux Vector Control (DFVC) abbia condotto, in modo naturale e necessario, allo sviluppo del Flux Polar Control (FPC). Tale progresso ha permesso di superare la calibrazione empirica degli anelli di controllo e di ottenere prestazioni sensibilmente superiori in termini di dinamica e stabilità della coppia. I passi successivi prevedono l’inserimento della strategia all'interno del modello di sviluppo a V, includendo la generazione automatica del codice e le attività di verifica mediante procedure di Software-in-the-Loop (SIL) e Hardware-in-the-Loop (HIL). La validazione sperimentale su banco prova consentirà di confermare le prestazioni attese, garantendo un rigoroso controllo della qualità del software e dell’affidabilità del sistema di controllo. I risultati della tesi evidenziano come l’approccio Model-Based Design rappresenti uno strumento efficace e riproducibile per l’implementazione e la verifica di strategie di controllo avanzate. L’integrazione del Flux Polar Control all'interno di questo framework fornisce una base per sviluppi e applicazioni future degli azionamenti elettrici.