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Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

Tesi etd-11162017-142328


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
PERFETTI, FRANCESCO
URN
etd-11162017-142328
Titolo
Constrained Dynamic Simulation and Trajectory Planning of Road and Race Cars as a Nonlinear Optimization Problem
Dipartimento
INGEGNERIA CIVILE E INDUSTRIALE
Corso di studi
INGEGNERIA MECCANICA
Relatori
relatore Prof. Gabiccini, Marco
relatore Prof. Bucchi, Francesco
relatore Prof. Guiggiani, Massimo
Parole chiave
  • simulazione
  • ottimizzazione
  • dinamica
  • veicolo
  • simulation
  • optimization
  • dynamic
  • vehicle
Data inizio appello
06/12/2017
Consultabilità
Completa
Riassunto
Questo studio si propone di creare un modello di auto che possa essere utilizzato sia per eseguire simulazioni, sia per la soluzione di problemi di ottimizzazione, come percorrere un determinato tratto di strada in un tempo minimo.
Il veicolo scelto per la creazione del modello è un'auto da formula SAE. Nella creazione del modello sono stati considerati i principali componenti di un'auto: sterzo, sospensioni, motore, differenziale ed impianto frenante.
Vista la complessità del problema, si è scelto di partire con lo studio di un modello semplificato la cui complessità è stata incrementata gradualmente.
Inoltre, concentrandoci sul problema di trovare il tempo minimo necessario per percorrere un tratto di strada costituito da rettilineo, curva di novanta gradi a sinistra e rettilineo, abbiamo eseguito un confronto tra i risultati ottenuti implementando un differenziale aperto e quelli ottenuti implementando un differenziale a scorrimento limitato.
In questo modo siamo riusciti ad individuare i vantaggi e gli svantaggi dell'uno e dell'altro.

This work aims to create a model of car that can be used both to perform simulations, and to solve optimization problems, such as to travel a certain section of road in a minimum time.
The car that we will use is a formula SAE car. In the creation of the model have been considered the main components of a vehicle: steering, suspension, engine, differential and braking system.
Due to the complexity of the problem, we chose to start with the study of a simplified model whose complexity was gradually increased.
Furthermore focusing on the problem of finding the minimum time needed to travel a section of track consisting of a straight, a left hand turn and a straight, we performed a comparison between two models. The first model used an open differential while the second model a limited slip differential. In this way we were able to identify the advantages and disadvantages of one and the other.
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