Identification and control of an RC car for drifting purposes

This thesis focuses on the analysis of drifting manoeuvres and the study of how yaw rate and side-slip angle affect them. From the analysis of the dynamical system of a 1:10 scale radio controlled car, a controller has been implemented and different tests has been conducted for identification and estimation of vehicle parameters. The proposed approach is the pole placement control, which was chosen for its effectiveness and simplicity, it was examined on different models with growing complexity. To test the controller on the radio controlled vehicle, it was necessary to: • Identify the characteristic between the PWM steering command, calculated in μs, and the steering angle. • Estimate the friction coefficients and the cornering stiffness by comparing the experimental data of the lateral forces on the wheels with those obtained from the model. The estimate was computed using the non-linear least squares method. • Realize a real-time algorithm for the estimation of the side-slip angle

Questa tesi si concentra sull’analisi delle manovre di derapata e sullo studio di come velocità di imbardata e angolo di deriva le influenzano. Dall’analisi del sistema dinamico di una macchina radio comandata in scala 1:10 è stato implementato un controllore e sono state effettuate diverse prove di identificazione e stima dei parametri del veicolo. L’approccio proposto è il Pole Placement control, il quale è stato scelto per la sua efficacia e semplicità, ed è stato testato su modelli del veicolo a complessità via via crescenti. Per testare il controllore sulla macchina radio comandata è stato necessario: • Identificare la caratteristica tra comando di sterzo della PWM, calcolato in μs, e l’angolo di sterzo. • Stimare i coefficienti di attrito e le cornering stiffness confrontando i dati sperimentali delle forze laterali sulle ruote con quelli ottenuti dal modello. La stima è stata ottenuta utilizzando il metodo dei minimi quadrati non lineare. • Realizzare un algoritmo per la stima real-time dell’angolo di deriva.