Sommario
Nell’intento di contribuire allo sviluppo di un simulatore di guida, questa tesi ha lo scopo di creare un modello analitico capace di descrive la coppia agente sullo sterzo di un auto da corsa di categoria Formula Student.
E’ stato sviluppato un modello a 15 gradi di libertà dell’intero veicolo. Ai tradizionali moti longitudinali, laterali e di imbardata del veicolo, sono stati aggiunti quelli di beccheggio, rollio e scuotimento. Data la sua influenza sul calcolo del momento di sterzatura, la cinematica delle sospensioni è stata analizzata accuratamente: il modello della sospensione elaborato è in grado di determinare le traiettorie del centro ruota e le curve caratteristiche della sospensione.
Dati sperimentali sono stati quindi utilizzati per l’identificazione delle caratteristiche dei pneumatici, descritte con il modello magic Formula, e dei parametri del modello.
Per mezzo del codice di calcolo Matlab sono state effettuate le simulazioni di varie manovre ed è stato calcolato il momento di sterzatura. Dati inerenti manovre di sorpasso, cambio di corsia e di percorrenza su un piccolo tracciato sono stati infine utilizzati per la convalida della dinamica laterale del modello.
Abstract
To develop a real time simulator, the steering torque feedback in a Formula Student race car has been calculated.
A model of the full vehicle with 15 degrees of freedom has been created. The roll, pitch and bounce motions have been added to the traditional longitudinal, lateral and yaw vehicle motions. Due to its influence on the steering moment calculation, the suspension kinematics has been carefully analyzed: the suspension model is able to calculate the travel of the wheel center and the characteristic curves of the suspension.
Data from measurements have been used to identify the tyres characteristic curves, described with the Magic Formula model, and the vehicle model parameters.
Different manoeuvres have been simulated in Matlab environment and the steering moment has been calculated. The lateral dynamics of the model has been finally validated for different j-turn, lane-change and small track driving.
