Modellazione dinamica e controllo di percorso per un all terrain vehicle

The present work aims to develop a control law for the path following of an All Terrain Vehicle (ATV). After showing the unsatisfactory results achieved with a control law that decouples speed and steering angle inputs, a non linear law is proposed based on a Lyapunov approach. This law is tested either with a kinematic model, or with a dynamic model. This model was developed in Dymola environment, exploiting the commercial library Vehicle Dynamics, and was validated on datasets resulting from experimental tests. Furthermore, a strategy which drives the vehicle on the path when it starts far from the track has been also introduced. This strategy has been also extended in order to avoid possible obstacles detected by sensors during the path following.

Il presente lavoro si pone l'obiettivo di realizzare una legge di controllo che garantisca l'inseguimento di un percorso (path following), precedentemente pianificato, da parte di un All Terrain Vehicle (ATV). Dopo aver mostrato l'impossibilità di completare questo compito grazie ad una legge di controllo che tiene disaccoppiati i comandi di velocità e angolo di sterzo verrà generata una legge non lineare con un approccio alla Lyapunov. Tale legge sarà testata prima con un semplice modello cinematico, quindi con un modello dinamico sviluppato in ambiente Dymola, mediante la libreria commerciale Vehicle Dynamics, e validato con l'ausilio di dati derivanti da prove svolte sul campo. Si introduce poi una strategia che conduca il veicolo sul percorso nel caso in cui il mezzo sia in una configurazione iniziale arbitraria lontana dal tragitto. Infine è proposta una estensione della suddetta strategia per evitare eventuali ostacoli rilevati dai sensori durante l'inseguimento del percorso.