Dissertação

{pt_PT=Torque Vectoring for a Formula Student Prototype} {} EVALUATED

{pt=Torque Vectoring (TV) tem como objectivo substituir a necessidade de um diferencial mecânico, ao mesmo tempo melhorando a resposta e manobrabilidade de um carro. Este tese aboarda o projecto de um sistema de torque vectoring num protótipo Formula Student com tracção traseira. Propõe-se um controlador do tipo PI para o anel de controlo de rumo (yaw rate), com o objectivo de obter uma distribuição de torque igual para ambas as rodas. Um controlador LQR também é estudado, para o controlo de yaw rate e velocidade lateral. Para avaliar os controladores, foi desenvolvido um modelo não linear de 7 graus de liberdade seguido de um modelo linear de 2 graus de liberdade. Os modelos foram ambos validados utilizando dados reais do protótipo. Estes controladores são depois discretizados e implementados no protótipo. Foram realizados testes para a avaliação do aumento de desempenho atingido pela adição do controlador., en=Torque Vectoring (TV) has the objective to substitute the need of a mechanical differential, while also improving the handling and response of the Formula Student vehicle. This thesis addresses the design of a torque vectoring system in a rear wheel driven Formula Student prototype. The proposed solution resorts to a PI controller for yaw rate tracking with an evenly distributed torque to each wheel. Also an LQR scheme is discussed, for tracking the yaw rate and the lateral velocity. To assess and design, first a 7 degree of freedom (DOF) non linear model is constructed, followed by a linear 2 DOF model, both models are validated with real data. The linear model, is used to design and simulate the proposed controllers. When the controller is within the desired parameters it is tested in the non linear model. Tests with the vehicle are performed to verify the contribution of the controller to the overall performance of the vehicle.}
{pt=Torque Vectoring, Formula Student, controlador PI, controlador LQR, dinâmica de veículo, en=Torque Vectoring, Formula Student, PI controller, LQR controller, vehicle model}

Junho 21, 2017, 9:30

Orientação

ORIENTADOR

Carlos Baptista Cardeira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Paulo Jorge Coelho Ramalho Oliveira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado