Assessment of the robustness of the feedback linearization of a bicycle model with respect to model uncertainties using bifurcation analysis

In this thesis we want to analyze the robustness properties of a feedback linearization algorithm, applied to the bicycle model with respect to parameter uncertainties, and to propose an alternative algorithm with guarantee improved robustness properties. In the first part, we perform a detailed analysis of the feedback linearization proposed in [1] focusing in the stability properties of the system. Two alternative feedback linearization procedures are proposed and analyzed, showing that one of them is particularly promising. We perform some further analysis showing that the input-output behavior of the selected feedback linearization system is similar to the nominal one and we analyze the effect of those non-idealities when the system is subject to control, obtaining a stable behavior even if the non-idealities are present in the system.

In questa tesi verranno analizzate le proprietà di robustezza rispetto a incertezze parametriche di un algoritmo di feedback linearization, applicato al modello di bicicletta. Inoltre verrá proposto un algoritmo alternativo con garanzia di migliore robustezza. Nella prima parte verrá svolta un'analisi dettagliata della feedback linearization proposta in precedenti lavori concentrandoci sulle proprietà di stabilità del sistema. Vengono proposte e analizzate due procedure alternative di feedback linearization, dimostrando che una di queste è particolarmente promettente. Verrá svolta un'ulteriore analisi che mostra che la relazione ingresso-uscita del sistema soggetto alla feedback linearization proposta è simile a quella nominale. Verrá infine analizzato l'effetto delle non-idealità quando il sistema è soggetto a controllo, ottenendo un comportamento stabile anche in presenza di incertezze parametriche.