Controllo autonomo dei sistemi rinnovabili
L'ingegneria dell'automazione si occupa del controllo di complessi sistemi dinamici. I sistemi di controllo in tempo reale di solito sono non lineari. I dati di output non possono essere facilmente derivati da parecchi dati di input simultanei semplicemente conoscendo il dato di output proveniente da ogni singolo dato di input, e il sistema può drasticamente cambiare comportamento a seconda di varie condizioni operative. Gli ingegneri tentano di mantenere la stabilità e le prestazioni di questi complessi sistemi non lineari a dispetto di parametri del sistema variabili. Una robusta teoria del controllo affronta l'incertezza della progettazione del regolatore, esplorando lo spazio di progettazione per trovare opzioni insensibili ai cambiamenti del sistema. Uno scienziato finanziato dall'UE ha sviluppato potenti nuovi algoritmi di ingegneria dell'automazione nell'ambito del progetto ICIEMSET ("Innovative control, identification and estimation methodologies for sustainable energy technologies"). Affrontano il controllo di sistemi complessi e incerti usando turbine eoliche in aria (sistemi di conversione dell'energia che sfruttano la forza aerodinamica generata da ali fissate a terra come un aquilone) come banco di prova. Il collega ha sviluppato numerosi nuovi algoritmi nel contesto dell'energia eolica ad alta quota proveniente da superfici aerodinamiche controllate. La precisione e la robustezza degli algoritmi sono state testate sperimentalmente in numerosi esperimenti nel mondo reale impiegando modelli di energia eolica in volo. La concessione di una borsa di studio ha permesso al collega di proseguire con le attività sperimentali. Di conseguenza, il borsista ha raggiunto l'obiettivo di dimostrare il volo autonomo di un'ala legata al suolo per almeno quattro ore consecutive. ICIEMSET ha portato alla pubblicazione o all'accettazione di 21 articoli in riviste internazionali sottoposte a revisione paritaria e uno in fase di revisione, un capitolo in un libro e numerose pubblicazioni relative a conferenze. Il sistema di controllo per le ali vincolate al suolo sviluppato nell'ambito di ICIEMSET è una delle poche dimostrazioni coronate da successo di un simile sistema nel mondo con dettagliati dati sperimentali. Complessivamente, ICIEMSET ha fatto progredire significativamente il campo dello sviluppo della metodologia di controllo robusto per sistemi dinamici non lineari. I risultati del progetto sono molto utili per scienziati, progettisti e ingegneri in fisica, ingegneria, biologia e chimica. La speranza dell'energia eolica sfruttata a quote elevate è anche più vicina allo sfruttamento grazie al riuscito controllo di ali autonome vincolate al suolo o turbine eoliche in volo.
Parole chiave
Sistemi dinamici, turbine eoliche, ingegneria dell'automazione, non lineare, algoritmo, autonomo, energia eolica, energia eolica in volo
