Modeling and control design of a tyre test bench system

La MPP del Politecnico di Torino è stata sviluppata fino alla fine degli anni 90 per l’analisi del comportamento degli pneumatici fino alle condizioni limite di aderenza. Successivamente si è intrapresa un’attività di revisione della MPP finalizzata alla sua integrazione in un sistema HIL dove uno pneumatico reale diviene uno dei componenti hardware nell’anello di simulazione. Secondo quest’ottica, la MPP è stata sottoposta ad una opera di revisione finalizzata a migliorarne le catene di misura e, soprattutto, consentirne la sua gestione in modalità totalmente automatica. E’ in questo contesto che si inserisce il presente lavoro di tesi che si è concentrato sul controllo del sistema per la simulazione del moto dell’autoveicolo. In particolare, la MPP simula il manto stradale a contatto con lo pneumatico mediante un nastro metallico teso tra due rulli, uno motore ed uno folle il cui asse di rotazione viene posizionato da una coppia di attuatori idraulici. Il controllo degli attuatori idraulici gioca quindi un ruolo fondamentale in quanto deve garantire sia la necessaria messa in tensione del nastro, sia il suo corretto posizionamento durante il funzionamento, che si vorrebbe realizzare sino a velocità di rotazione corrispondenti ad una velocità del veicolo di 150 km/h. Nel corso della presente tesi è stato dapprima sviluppato e validato sperimentalmente un modello matematico del sistema di attuazione del rullo folle e del moto di deriva del nastro. Successivamente, utilizzando il modello sviluppato è stato messo a punto un controllore per il corretto posizionamento del nastro. Infine, il controllore sviluppato è stato integrato nel sistema di controllo della macchina, gestito da PLC, e testato sperimentalmente.