Analýza vlivu komponent vozu na traťový čas

Abstract

Táto bakalárska práca hodnotí vplyv vektorovania krútiaceho momentu, riadenia natočenia zadných kolies a zariadenia na produkciu ground effectu na čas na kolo. Na dosiahnutie tohto cieľa práca predstavuje toolbox na výpočet času na kolo. Optimalizačný toolbox, ktorý vyvinul Martin Gurtner, bol rozšírený pridaním zdokonalenejšieho dvojstopého modelu, odpruženia, aerodynamiky, pohonnej sústavy, modelu pneumatík a vektorovania krútiaceho momentu. Tento toolbox využíva CasADi na definovanie problému optimálneho riadenia a Ipopt na jeho riešenie. Model vozidla bol overený na reálnych jazdných dátach. Vplyv systémov bol analyzovaný a overený pomocou simulácie CarMaker. Toolbox vyvinutý v tejto práci môže byť použitý na vykonanie citlivostnej analýzy parametrov vozidla na čas na kolo a pomôcť pri ďalšom vývoji vozidla Formula Student tímu eForce Prague Formula.

This thesis evaluates the impact on lap-time of torque vectoring, rear wheel steering and ground effect production device. To achieve this, the thesis presents a framework to calculate lap time for vehicles. The optimisation framework developed by Martin Gurtner has been expanded by adding a more refined twin track model, suspension, aerodynamics, powertrain, tire model and torque vectoring. This framework uses CASADi to define the optimal control problem and Ipopt to solve it. The vehicle model has been validated on real driving data. The impact of systems has been analysed and verified using CarMaker simulation. The framework developed in this thesis can be used to perform sensitivity analysis of vehicle parameters on lap time and assist with further development of Formula Student vehicle by eForce Prague Formula.