Stima dello stato di un veicolo tramite osservatore sliding mode e filtro di Kalman esteso

This work aims at the analysis of an observation methodology, consisting of a two observers series, applied to a vehicle's side-slip angle and cornering stiffness estimation. A Sliding Mode observer uses data coming from a single track model, instead of physical measurements, as input. The forces' estimation of this observer is used as a target for a second observer, an Extended Kalman Filter, which estimates desired quantities. Furthermore, in order to reduce integration time, both the observers have been designed in discreet time. The whole process is finally tested making the vehicle follow two trajectories which excite lateral dynamic in different ways.

In questo lavoro di tesi si è analizzata una metodologia di osservazione, consistente in due osservatori in serie, applicata alla stima dell'angolo di deriva di un veicolo, e delle rigidezze laterali degli pneumatici. Un osservatore Sliding Mode è alimentato da dati generati tramite un modello bicicletta, in sostituzione delle misure dirette sul veicolo. La stima delle forze fornita da questo osservatore viene utilizzata come riferimento per un secondo osservatore, un filtro di Kalman esteso, che stima le quantità desiderate. Inoltre, per ridurre i tempi di calcolo, entrambi gli osservatori sono stati implementati a tempo discreto. L'intero processo di stima viene infine testato facendo eseguire al veicolo due traiettorie che eccitano in modo differente la dinamica laterale.