il controllore fuzzy applicato ad un simulatore …
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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