Candidato:
G. Di Massa

Relatori:

S. della Valle

D. de Falco

Full Scale Motorcycle Dynamics Rig: Realizzazione del Controllo Remoto del Banco e Prove Sperimentali

Sommario

Obiettivo della tesi

L’obiettivo di questa tesi era quello di progettare, realizzare, oltrechè verificarne il funzionamento del e mettere a punto alcuni dispositivi per il controllo remoto del banco di laboratorio FSMDR del Dipartimento di Ingegneria Meccanica per l’Energetica, per dedicato ad indagini sul comportamento dinamico dei motocicli (Figura 1).

Figura 1: Full Scale Motorcycle Dynamics Rig

Il sistema per controllo remoto del banco, rappresenta un’esigenza di importanza o step fondamentale , dal momento in cui si vogliono eseguire per la realizzazione di prove sul al banco per almeno due motivi:.

Assicurare Ciò poiché in ogni tipo di sperimentazione la ripetibilità, in termini di precisione e controllo delle prove, affinchè possano essere effettuati gli opportuni confronti dei risultati ottenuti da questela precisione ed il controllo, sono parametri fondamentali che non possono essere trascurati.

Soddisfare le esigenze di sicurezza degli operatori e delle apparecchiature impegnate nell’effettuazione delle prove.

Descrizione delle attività svolte nella tesi.

Con lL’attività svolta durante la queta tesi, ha avuto come scopo il raggiungimento di diversi sono stati raggiunti i seguenti obiettivi che possono essere riassunti nei seguenti puntirisultati per quanto descritto nel paragrafo precedente:

Ø Realizzazione del controllo del comando dell’acceleratore del motociclo installato sul banco automaticotramite PC.

Ø Realizzazione di un dispositivo per l’effettuazione del cambio marcia.

Ø Realizzazione di un modello numerico della sistema moto sul - banco

Ø Esecuzione di prove ripetibilidi messa a punto dei dispositivi testè citati.

Ø Confronto dei Esecuzione di prove sperimentali di indagine sul comportamento dinamico del motociclo nel piano stradale (in-plane dynamic behaviour) e comparazione dei risultati delle prove sperimentali con quelli della simulazione numerica.

Figura 2: Dispositivo di comando dell’acceleratore

La prima parte del lavoro è stata rivolta alla progettazione del comando dell’acceleratore (Figura 2)., Ll’intero sistema è stato disegnato con al CAD il software (SolidWorks). Per realizzare tale il comando è stato scelto un motore passo con elettronica integrata, con avente una risoluzione angolare di 0,225°.

Terminata tale fase si è passati allo sviluppo di un software in grado di controllare in maniera adeguata il motore. La prima versione di tale software è in grado di controllare la posizione e la velocità del motore. Prossimi miglioramenti di tale softwareE’ stata poi intrapreso lo studio del controllo del funzionamento del motociclo basato su algoritmi Fuzzy ed implementato il relativo software sul PC dedicato al FSMDR potrebbero essere rivolti allo sviluppo di sistemi di gestione della moto come il “Cruise Control” o il “Traction Control”.

Figura 3: modello in-plane dynamics behaviour

Il software per il controllo del sistema è stato sviluppato con il LabView v6.

In parallelo con la progettazione e la realizzazione del sistema di controllo, si è stato sviluppato il sistema di acquisizione dati ed il un modello numerico semplificato del la motosistema motociclo - banco con il software di simulazione dinamica MSC WorkingModel per lo studio dell’ in-plane dynamics behaviour (Figura 3).

Risultati

I risultati della campagna di prove fin qui sviluppata sono stati catalogati e presentati nella parte finale della tesi. A titolo di esempio si riporta in (Figura 4) il confronto tra le FFT (Fast Fourier Transform) della velocità angolare dello sterzo rilevata durante due prove in condizioni stazionarie di velocità di avanzamento (30 ms^-1) nella seconda delle quali è stato perturbato il sistema con un impulso sullo sterzo.

Figura 4: FFT velocità angolare dello sterzo

Parallelamente sono state effettuate simulazioni con il modello numerico. Di queste si riporta a titolo di esempio la FFT della risposta del modello nelle stesse condizioni dell’esempio sperimentale descritto precedentemente.

In fine si è effettuato un confronto tra i risultati delle prove eseguite sul banco, e i risultati del modello numerico, riscontrando una buona corrispondenza tra i due.

Organizzazione della tesi

Nell’introduzione alla tesi si ci sofferma sulle principali nozioni relative alla dinamica del motoveicolo.

Successivamente la tesi è suddivisa nelle seguenti parti:

Sviluppo del sistema di controllo dell’acceleratore.

Possibili sviluppi di tale sistema, con l’applicazione della teoria "Fuzzy Reasoning".

Descrizione del modello numerico. Ipotesi semplificative su cui si basa e obiettivi della simulazione numerica.

Prove Sperimentali, in diverse condizioni: terza marcia, e angoli di manetta di 32° e 29°.