Analisi e sviluppo di un sistema di controllo di una bicicletta ibrida per applicazioni di bike sharing free floating

In recent years there has been a growing interest in different urban mobility solutions. The focus on electric and shared means of transport is growing more and more. This master thesis is focused on a parallel hybrid bycicle non plug in, suitable for bike sharing services. This work studies the modeling and the control of this type of bike in order to: reduce the cycling effort, make the bike independent from the electrical grid, manage the human in the loop control problem. To do this, a control system has been designed in order to maintain the state of charge of the battery and at the same time guarantee assistance during some manoeuvres. The core of this control system is an innovative User Profiling Algorithm that adapts the response of the bicycle to each client of the service, predicting the way the user uses it, managing the strong presence of the user’s will.

Negli ultimi anni si è sviluppato un crescente interesse verso differenti soluzioni di mobilità urbana. L’attenzione verso mezzi elettrici e condivisi cresce sempre di più. Questa tesi è focalizzata sullo studio di biciclette ibride di tipo parallelo non plug in adatte a servizi di bike sharing. Questo lavoro studia la modellistica e il controllo di questo tipo di biciclette eletriche col fine di: ridurre lo sforzo che il ciclista mette nella pedalata, rendere la bicicletta energeticamente indipendente dalla rete elettrica, gestire la problematica human in the loop. Per fare ciò si è progettato un sistema di controllo che garantisca il mantenimento della carica della batteria della bicicletta elettrica garantendo, allo stesso tempo, assistenza in alcune manovre. Il cuore di questo sistema di controllo è un innovativo algoritmo di Profilazione dell’Utente che rende adattativo, su ciascun cliente del servizio, il comportamento della bicicletta, prevedendo la modalità di utilizzo dell’utente e gestendo la forte presenza della volontà dell’utente.