Configuració i dimensionament de vehicles elèctrics de competició

Abstract

En el context de vehicles elèctrics de competició, desenvolupar models que simulin el vehicle real per optimitzar-ne el rendiment i garantir la seguretat i integritat dels sistemes i el pilot són cada vegada més presents. Aquest projecte té com a objectiu l’estudi, la modelització i la implementació d’un model de vehicle elèctric mitjançant el programari MATLAB i Simulink. Amb aquest treball es pretén entendre els fonaments de la dinàmica del vehicle i els components principals dels vehicles elèctrics. Desenvolupant un model global que inclou el modelatge de la dinàmica longitudinal i dels components elèctrics pertinents per poder simular diferents configuracions del vehicle. Per aconseguir la finalitat d’aquest projecte, s’han modelat matemàticament les equacions que regeixen la dinàmica del vehicle i els comportaments dels diferents components elèctrics. Posteriorment, s’ha modelat tota aquesta descripció matemàtica mitjançant blocs de Simulink. A més, s’ha desenvolupat una interfície gràfica dins l’entorn de MATLAB que permet configurar els paràmetres més rellevants del vehicle i visualitzar els resultats de les simulacions de forma molt visual i intuïtiva. El model desenvolupat permet simular diferents condicions de conducció per veure com es comporta el vehicle durant diferents situacions que es podrien trobar en la realitat. Aquesta eina obre la porta a realitzar estratègies de control i optimització que permetin extreure el màxim rendiment a l’automòbil en un entorn de simulació.

En el contexto de vehículos eléctricos de competición, desarrollar modelos que simulen el vehículo real para optimizar su rendimiento y garantizar la seguridad e integridad de los sistemas y el piloto están cada vez más presentes. Este proyecto tiene como objetivo el estudio, modelización e implementación de un modelo de vehículo eléctrico mediante el software MATLAB y Simulink. Con este trabajo se pretende entender los cimientos de la dinámica del vehículo y los principales componentes de los vehículos eléctricos. Desarrollando un modelo global que incluye el modelado de la dinámica longitudinal y de los componentes eléctricos pertinentes para poder simular distintas configuraciones del vehículo. Para conseguir la finalidad de este proyecto, se han modelado matemáticamente las ecuaciones que rigen la dinámica del vehículo y los comportamientos de los distintos componentes eléctricos. Posteriormente, se ha modelado toda esta descripción matemática mediante bloques de Simulink. Además, se ha desarrollado una interfaz gráfica en el entorno de MATLAB que permite configurar los parámetros más relevantes del vehículo y visualizar los resultados de las simulaciones de forma muy visual e intuitiva. El modelo desarrollado permite simular diferentes condiciones de conducción para ver cómo se comporta el vehículo durante diferentes situaciones que podrían encontrarse en la realidad. Esta herramienta abre la puerta a realizar estrategias de control y optimización que permitan extraer el máximo rendimiento al automóvil en un entorno de simulación.

Within the context of electric competition vehicles, developing models that simulate the real vehicle to optimize its performance and guarantee the safety and integrity of the systems and the pilot are increasingly present. This project aims to study, model and implement an electric vehicle model using MATLAB and Simulink software. This work aims to understand the fundamentals of vehicle dynamics and the main components of electric vehicles. Developing a global model that includes the modeling of the longitudinal dynamics and the relevant electrical components to be able to simulate different configurations of the vehicle. To achieve the purpose of this project, the equations that govern the dynamics of the vehicle and the behavior of the different electrical components have been modeled mathematically. Subsequently, all this mathematical description has been modeled using Simulink blocks. In addition, a graphical user interface has been developed within the MATLAB environment that allows you to configure the most relevant parameters of the vehicle and visualize the results of the simulations in a very visual and intuitive way. The developed model allows simulating different driving conditions to see how the vehicle behaves during different situations that could be found in the real world. This tool opens the door to perform control and optimization strategies that allow maximum performance to be extracted from the car in a simulation environment.