IL CONTROLLORE FUZZY

APPLICATO AD UN SIMULATORE

PER AUTOVETTURE DA

COMPETIZIONE

Tesi di Massimiliano Mirri

Università degli Studi di BolognaFacoltà di IngegneriaCorso di Laurea in Ingegneria Meccanica

Lo strumento di progettazione

Simulatore d’auto

Il pilota fuzzy

La pista

Il tempo sul giro, la

traiettoria, le

prestazioni della

vettura

LA VETTURA SIMULATA:

FERRARI 126C2TIR

SOSPENSIONI ANTERIORI A TIRANTE E POSTERIORI

A BILANCERE.

PESO DELLA VETTURA : 654 Kg

Il simulatore modifica la posizione dei punti

caratteristici delle sospensioni ogni 0,002 sec.

di tempo di prova .

LE VARIABILI DI GUIDA SONO:

TRT = COPPIA A TERRA [N*m]

DERST = STERZATA [m/s]

TRB = FRENATA [ % traz.disponibile]

PER IL CONTROLLO DI QUESTE VARIABILI

OGNI PILOTA VALUTA ALCUNE CONDIZIONI DI

STATO DELLA VETTURA ,MANIPOLANDONE I

VALORI CON L’USO DELLA LOGICA FUZZY.

LA LOGICA FUZZY : Esempio del peso medio

LA FUNZIONE DI APPARTENENZA DEL PESO DI UN

UOMO ALLA MEDIA : SE PESA 70 Kg VI APPARTIENE

CON GRADO=1 ,SE PESA 65 Kg CON GRADO 0,5

In base al valore X di ingresso ,otteniamo un grado Y di

uscita.La logica FUZZY manipola i gradi ottenuti con

OPERATORI LOGICI CHE DIFFERISCONO DA

QUELLI BOOLEANI:

Grado(A) AND Grado(B)= MIN [Grado(A),Grado(B)]

Grado(A) OR Grado(B)= MAX [Grado(A),Grado(B)]

NOT Grado(A)=1 - Grado(A)

IL CONTROLLO DELLA COPPIA A TERRA;

La VISTA ,ovvero la distanza

da una curva

successiva

Il suo valore è pari ad R*Ang

nel caso in cui si stia percorrendo

una curva.

Ad esempio VISTA=27,5 m significa media per il 50%

e alta per il 50%.Non è bassa

LA VELOCITA’ DELLA VETTURA VM

Sia ad esempio VM=40 m/s

Che ogni pilota può valutare diversamente:

La scelta della coppia a terra può essere fatta pensando

che la coppia a terra deve essere alta se la vista alta

e la velocità bassa.

La scelta viene fatta per ogni grado appartenente ad

ogni funzione usando il FUZZYAND ,proprio per il

tipo di controllo che si esegue.

Grado=Min(Grado VISTA,1-Grado VM)

bassa

mediamedia

alta alta

alta

alta

alta

alta

la valutazione della TRT da applicare a seconda delle condizioni

Per ogni situazione viene preso il valore più alto:

BASSA=0 MEDIA=0,5 ALTA=0,5

Se le tre situazioni sono rappresentate dalle seguenti

funzioni di appartenenza, otteniamo in uscita un

valore di TRT=215 N*m ascissa del baricentro dell’area

sottesa.

IL CONTROLLO DELLA STERZATA

Tra le variabili prese in considerazione

abbiamo la DIST= distanza dall’asse

di mezzeria della strada.

Altra variabile è il raggio di curvatura della pista R.

La valutazione della sterzata viene fatta considerando

che questa deve essere tanto maggiore quanto maggiore

è la DIST e minore il raggio di curvatura R.

Per quanto riguarda la frenata TRB ,questa viene richiamata

solo in caso di DIST>4,50 m o curve pericolose.

La frenata TRB viene fatta in base alla DIST ed alla

velocità VM della vettura.

LA FORMALIZZAZIONE DELLE PISTE

Il Curvòn del Brasile:

R

0.0, 0.0, 89.0,0.0

CD

89.00 ,-40.00 ,40.00 ,1.57

CD

78.00, -40.0, 51.0, 1.22

R

95.44, -87.92, 8.0 -119.73

F

Y

X

89.0,0.0

C1

C2

8.0,-119.73