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Transient model based lap time simulation of a race car (2023)

  • Authors:
  • USP affiliated author: BONFIM, DOUGLAS JOSE DO - EP
  • School: EP
  • Sigla do Departamento: PME
  • Subjects: VEÍCULOS DE CORRIDA; DINÂMICA VEICULAR; CONTROLE PREDITIVO; CONTROLE ÓTIMO; AUTOMOBILISMO
  • Language: Inglês
  • Abstract: Através de um cuidadoso desenvolvimento e implementação de software, utilizando um sofisticado modelo transiente de 14 graus de liberdade de um carro de corrida e um controlador preditivo de modelo não linear, esta tese apresenta uma abordagem inovadora para a simulação do tempo de volta. Ao analisar de forma abrangente o desempenho do veículo e a otimização da trajetória, este estudo proporciona percepções valiosas para a obtenção de uma solução mais precisa e eficiente. A pesquisa utiliza um modelo abrangente que incorpora dinâmicas vitais, como suspensão, comportamento dos pneus, aerodinâmica e trens de força. Esse modelo intricado possibilita uma compreensão detalhada das capacidades e limitações do veículo, permitindo a estimativa do envelope de desempenho do carro de corrida em uma ampla faixa de velocidades. Para otimizar a trajetória do carro de corrida, um controlador não linear preditivo baseado em modelo é utilizado. Esse controlador é utilizado em um processo de otimização iterativa, refinando a trajetória para uma volta completa na pista de corrida. O objetivo principal é alcançar o tempo de volta mínimo, ajustando dinamicamente parâmetros como aceleração longitudinal e lateral ao longo do tempo. Por meio da simulação de três configurações distintas de veículos em duas pistas diferentes, uma análise abrangente do desempenho e comportamento do carro de corrida é conduzida. O estudo explora os efeitos de diferentes configurações de veículos nos tempos de volta, características de manuseio e desempenho geral, fornecendo dados sobre a relação intrincada entre configuração do veículo, características da pista e desempenho relativo em corrida. O autor destaca áreas potenciais de avanço, incluindo a adimensionalização do modelo, a paralelização do processo de solução e a implementação de técnicas para rápida diferenciação das funções de custo, objetivo e estado.
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    Versão Publicada Douglas Jose Bonfim TF23.... Direct link
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    • ABNT

      BONFIM, Douglas José do. Transient model based lap time simulation of a race car. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2023. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/5ef4bba2-480e-4345-ad54-5a65c3b113bf/Douglas%20Jose%20Bonfim%20TF23.pdf. Acesso em: 27 abr. 2024.
    • APA

      Bonfim, D. J. do. (2023). Transient model based lap time simulation of a race car (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/5ef4bba2-480e-4345-ad54-5a65c3b113bf/Douglas%20Jose%20Bonfim%20TF23.pdf
    • NLM

      Bonfim DJ do. Transient model based lap time simulation of a race car [Internet]. 2023 ;[citado 2024 abr. 27 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/5ef4bba2-480e-4345-ad54-5a65c3b113bf/Douglas%20Jose%20Bonfim%20TF23.pdf
    • Vancouver

      Bonfim DJ do. Transient model based lap time simulation of a race car [Internet]. 2023 ;[citado 2024 abr. 27 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/5ef4bba2-480e-4345-ad54-5a65c3b113bf/Douglas%20Jose%20Bonfim%20TF23.pdf

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