Macchina Prova Pneumatici Modellazione, controllo e validazione sperimentale del sistema di attuazione del carico verticale = Tyre Test Bench Modelling, control and experimental validation of the vertical load actuation system

La Macchina Prova Pneumatici (MPP) del Politecnico di Torino è stata sviluppata tra gli anni ’70 e ’90 con l'obiettivo di sviluppare studi nel campo della meccanica dello pneumatico. Negli ultimi anni è stata intrapresa una revisione della macchina, finalizzata alla sua integrazione in un sistema Hardware In the Loop (HIL), dove un vero pneumatico diventa uno dei componenti hardware nel circuito di simulazione. È stato necessario modificare o sostituire diversi componenti al fine di consentire l’automatizzazione della macchina, utilizzando sensori più precisi e tecnologicamente più avanzati. La presente tesi è focalizzata sulla modellazione, controllo e validazione sperimentale del sistema di traslazione verticale dello pneumatico. Il sistema di attuazione utilizzato, di natura oleodinamica, è in sintesi composto da un attuatore ed una valvola proporzionale direzionale. Il sistema permette di effettuare la manovra di accostamento della ruota al manto stradale (simulato da una lamina di acciaio) e di imporvi un carico controllato, che vada a rappresentare l’azione dinamicamente imposta dal veicolo nelle condizioni di reale funzionamento. È stato sviluppato un modello del sistema di attuazione in ambiente Simulink e si sono condotte delle campagne di caratterizzazione sperimentale che hanno consentito di validare il modello, sia staticamente che dinamicamente, e di derivare la funzione di trasferimento del sistema di attuazione. Successivamente, il modello è stato utilizzato per sviluppare dei controllori PI per il controllo del sistema di attuazione ruota sia in posizione che in forza. Tali controllori sono stati quindi integrati nel sistema di controllo della MPP sviluppato in ambiente Twincat 3 (Beckhoff). A completamento dell’attività, il comportamento della MPP con i controllori integrati è stato confrontato con quello teorico (Simulink).