Analisi dinamica di un monopattino elettrico

Il presente lavoro di ricerca nasce dalla volontà di creare un modello virtuale di un monopattino elettrico da competizione, progettato per prendere parte al campionato di eSkootr (abbreviato in eSC) che si correrà con monopattini a zero emissioni ed elevate prestazioni, chiamati S1-X e che inizierà nella stagione estiva dell’anno 2022. Nel primo capitolo verrà trattata la modellazione completa del veicolo e del rider, realizzata completamente all’interno del software multibody Adams View. Il rider verrà progettato in modo tale da permettere l’inclinazione laterale del busto (rollio). Nel secondo capitolo verranno ricavate le g-g maps, ovvero i diagrammi che rappresentano le prestazioni limite del veicolo in termini di accelerazione (longitudinale e laterale), ricavate dalla manipolazione delle equazioni del moto e generate per il caso di rider fisso e per il caso di spostamento in sella, in modo da valutare i benefici prestazionali che questa seconda configurazione comporta, essendo il rider prevalente in termini inerziali per questo tipo di veicoli. Nel terzo capitolo verranno analizzati i modi di vibrare del monopattino elettrico, studiando diverse configurazioni del rider in sella: considerando o meno la presenza delle mani sul manubrio e lo spostamento laterale del bacino, per studiare le differenze nei principali modi di weave e wobble. Per l’ottenimento dei modi di vibrare è stato utilizzato Adams View tramite i PSTATE e Matlab per il plot dei grafici. Nel quarto capitolo verrà affrontato il problema di tempo minimo sul giro (MLTS), considerando un modello quasi stazionario (QSS) con una traiettoria non predeterminata in un percorso bidimensionale, dopo aver definito un circuito reale ed introdotto il controllo ottimo non lineare. Nello stesso capitolo verrà eseguita una stima dell’autonomia del veicolo in funzione dell’energia consumata per giro e della capacità delle batterie installate, in modo da verificare l’adeguatezza del format concepito per le gare.