Controllo longitudinale per una vettura di Formula Student a guida autonoma

This thesis focuses on the development of a longitudinal control system for an autonomous electric Formula Student vehicle. The goal is to design a simple, robust, and reliable controller capable of computing throttle and brake inputs according to the desired velocity along the planned trajectory. The implemented system employs a PI controller and a velocity profile generation algorithm based on constant limits of longitudinal and lateral acceleration. Validation was carried out through simulations performed using VI-Grade software, showing that the controller is able to accurately track the reference speed, although a slight delay was observed, indicating the need for further tuning. This work represents a reliable first iteration of the longitudinal control system, providing a solid foundation for future improvements.

La presente tesi tratta dello sviluppo di un sistema di controllo longitudinale per la vettura elettrica di Formula Student a guida autonoma. L’obiettivo è progettare un controllore semplice, robusto e affidabile, capace di calcolare gli input di acceleratore e freno in funzione della velocità desiderata lungo la traiettoria pianificata. Il sistema implementato utilizza un controllore PI e un algoritmo di generazione del profilo di velocità basato su limiti costanti di accelerazione longitudinale e laterale. La validazione è stata condotta tramite simulazioni eseguite con i software di VI-Grade, mostrando che il controllore è in grado di seguire correttamente la velocità di riferimento, pur evidenziando un lieve ritardo che richiederà un tuning più preciso. Il lavoro costituisce una prima iterazione affidabile del controllo longitudinale, ponendo le basi per futuri miglioramenti.