Desarrollo de modelos para pruebas en entorno de simulación Software in the Loop (SiL)

Abstract

El mundo de la automoción es tan apasionante como cambiante. Lo bonito de este sector es que está en constante evolución. Desde los primeros coches, constantemente se ha ido evolucionando, tanto en diseño exterior, como en la mejora de motores, y más recientemente las ayudas al conductor (ADAS) y los controladores de seguridad activa, que irá mejorando con la inclusión de radar, cámaras, lidar e innumerables sensores. Es en este campo de la automoción en donde se va a desarrollar este proyecto. Teniendo en cuenta que la tendencia actual es hacia los vehículos eléctricos, he seleccionado este tipo de vehículos para implementar los elementos de seguridad activa como son el sistema antibloqueo de frenos (ABS), sistema de control de tracción (TCS), o control de estabilidad (ESC o ESP). A lo largo de este proyecto iremos viendo cómo la implementación de estos controladores supone una gran ventaja en la seguridad de los conductores, aunque el foco principal es el desarrollo del control de estabilidad por control del par vectorial. Utilizaremos un Tesla con 4 motores eléctricos que serán controlados de modo que el vehículo sea más estable. A nivel más alto, recogeremos variables del vehículo y de los sensores (todo simulado procedente del software CarMaker), y calcularemos la señal a aplicar para rectificar la trayectoria del coche. A nivel más bajo, se utilizará un reparto del par a cada rueda en base a la señal que se ha calculado en el control de nivel alto. Esto permitirá que el coche tenga un comportamiento más seguro para el conductor.

The automotive world is as fascinating as it is changing. The beauty of this sector is that it is constantly evolving. From the first cars, it has always been evolving, both in exterior design, as in the improvement of engines, and more recently the driver aids (ADAS) and active safety controllers, which improve with the inclusion of radar, cameras, lidar and innumerable sensors. It is in this field of the automotive industry where this project will be developed. Taking into account that the current trend is towards electric vehicles, I selected this type of vehicle to implement active safety elements such as the anti-lock braking system (ABS), traction control system (TCS), or stability control (ESC or ESP). Throughout this project, we see how the implementation of these controls, represent a great advantage in the safety of drivers, although the main focus is the development of stability control by vector torque control. We will use a Tesla with 4 electric motors that are controlled so that the vehicle is more stable. At the highest level, we will collect the variables of the vehicle and the sensors, and calculate the signal to rectify the trajectory of the car. At the lowest level, a distribution of each piece is used based on the signal that has been calculated in the high level control. This allows the car to have a safer behavior for the driver.