Il corso intende fornire agli allievi gli strumenti per comprendere i problemi fondamentali del controllo del velivolo. Si approfondiscono quindi innanzi tutto quelle conoscenze di dinamica del volo, non ancora in possesso degli allievi, che costituiscono la base per il progetto dei principali sistemi di controllo. Dopo lo studio della risposta del velivolo al comando ed al disturbo atmosferico, vengono fornite le nozioni fondamentali relative al controllo convenzionale che impiega metodi di progetto classici, seguendo una trattazione che fa riferimento al modello linearizzato.

Ci si aspetta che gli studenti imparino a progettare autopiloti semplici e sistemi automatici di aumento della stabilità e che nello stesso tempo acquisiscano una conoscenza generale degli obbiettivi del progetto dei moderni sistemi di controllo del volo. Gli studenti dovrebbero inoltre acquisire la capacità di modellare e progettare il sistema di controllo di sistemi dinamici non lineari con l’utilizzo del software Simulink.

E' opportuno essere a conoscenza dei concetti fondamentali della Meccanica Applicata, dell'Aerodinamica, delle Costruzioni Aeronautiche e della Meccanica del Volo.

- Definizione delle equazioni del moto in atmosfera non uniforme.
- Introduzione ai concetti di risposta del velivolo in campo lineare:
o rappresentazione stato-spazio
o rappresentazione per funzioni di trasferimento
o risposta al comando
o risposta in frequenza
o turbolenza e raffica
- Programma di sviluppo di un FCS
- Flying/handling qualities e specifiche militari
- Progettare nel rispetto delle normative: definizione delle specifiche
- Approccio classico al controllo: controllo feedback proporzionale e reti di compensazione (compensatori Lag/Lead o di tipo PID).
o controllabilità ed osservabilità
o state feedback vs. output feedback
- Esempi di leggi di controllo nel FCS:
o Stability Augmentation Systems (SASs):
 Yaw Damping SAS
 Roll Damping SAS
 Pitch Damping SAS
o Autopilot Systems (APs)
 Longitudinal Systems
• Pitch control
• Airspeed control
• Altitude control
 Lateral Directional Systems
• Bank angle control
• Heading angle control
 Instrumental Landing System (ILS)
- Osservatori e Filtri di Kalman
- Tecniche di Controllo ottimo