What is Simulation & Control working on?

Our group started in 2017 with the creation of a complete vehicle model in MatLab-Simulink for parameter studies and lap-time simulation, which became the basis for our design concept evaluation phase.

There are several commercial softwares available for this purpose, but we chose to create it ourselves to have full control on the complexity of the models and understanding every calculation and assumption being made.

Far from being a waste of time, this is a valuable form of knowledge transfer. To begin with, we are constantly working on both the accuracy and validation of the models and the usability of the tool. This allows every new member to get a grasp on the general concepts of the car and study how they can be improved. Moreover, MatLab is a widespread programming language with applications in signal processing, data analysis, telecommunications, control and robotics among others, so having members becoming familiar which it is useful for many other areas of the team.

Our team has also acquired new projects and responsibilities with time aside from the simulator. The most recent one is the implementation of a WiFi telemetry network with a user interface for dynamic data visualization. This is a promising tool for the team that could highly optimize the testing time and the communication with the driver for error detection and energy management.

Aside from that we are working on the implementation of 'Torque Vectoring' in our RWD car, a complex control algorithm allowing to set the optimum torque of each wheel independently to improve the cornering time that will become an essential part of our next 4WD car with in-wheel electric motors. This is made possible by collaboration of our sponsor Tecnalia and we are using a series of sensors for this purpose, including steering angle sensors, wheel encoders and an inertia measurement unit.

Other areas we are working on is the improvement of the powertrain model by testing our batteries and inverters and the implementation of a Pacejka MF5.2 tire model that will increase our knowledge on our car dynamics and energy management.

Zertan ari da Simulazio eta Kontrol taldea lanean?

Gure taldea 2017an jaio zen "Matlab-Simulink"-en auto modelo osoaren kreazioarekin bat parametroen influentzia eta buelta bakoitzeko denbora ikasteko, eta diseinu kontzeptuak ebaluatzeko oinarria bihurtu zen.

Fin honetarako software komertzial asko aurki daitezkeen arren, gure simulatore propioa sortzea erabaki genuen gure kontroletarako modeloen konplexutasun osoa izateko eta kalkulu eta sinplifikazio guztien berri izan ditzagun.

Denbora galtzea ez izateaz gain, jakinduria trasferitzeko forma ona da. Hasteko, etengabe ari gara lanean zehaztasuna handitzeko, modeloak balidatzeko eta simuladorearen erabiltasuna eta optimizazioa hobetzeko. Honek taldekide berriak autoarekiko kontzeptu generalen berri izatera eta hobetzera laguntzen ditu. Gainera, Matlab mundu osoan oso zabalita dagoen programazio hizkuntza da eta aplikazio anitzak ditu seinale tratamenduan, datuen analisian, telekomunikaziotan, kontrol eta robotikan, etab. Beraz, taldelagunak sektore hauetan jakintsu bihurtzea ona eta lagungarria izan daiteke taldea lagun dezaketen beste aplikaziotarako.

Simuladoreaz gain, gure taldeak beste proyektu eta erantzukizunak hartu ditu denboran zehar. Berriena WiFi-z doan telemetria inplementatzea eta datuak bizian ikusteko GUI-ren ardura hartu du. Telemetria etorkizun handiko herraminta da datuak balidatzeko eta gidariarekin komunikatzeko, eta horrela erroreak azkar aurkitzeko eta energia hobeto erabiltzeko.

Bestalde, gure RWD autoaren "Torque Vectoring"-aren inplementazioan lan egiten ari gara, hau da, elektronikoki gurpil bat bestea baino arinago biratzea ahalbidetzen duen kontrol algoritmo konplexu bat, eta esentziala bihurtuko da gure hurrengo AWD autoan, non gurpil bakoitzeko motore bat izango dugu. Hauxe posible izango da gure sponsor Tecnaliaren kolaborazioari eta honetarako erabiltzen ari garen sentsoreei esker, bira angulurako sentsoreak, gurpilen encoderrak eta IMU-a adibidez.

Honetaz aparte, gure powertrain modeloaren hobekuntzan ere ari gara lanean, bateriak eta inbertsoreak testaten, eta gurpilaren Pacejka MF5.2 modeloa inplementatzen, zeinek gure autoaren dinamikan eta energiaren erabilpenan daukagun jakinduria handituko du.

¿En qué está trabajando Simulation & Control?

Nuestro grupo se creó en 2017 con el propósito de crear un modelo completo de nuestro vehículo con el que hacer estudios de parámetros y tiempo por vuelta, lo que se convirtió en la base de la fase de evaluación de los diseños.

Aunque hay varios softwares comerciales disponibles para este propósito, elegimos crearlo nosotros mismo para tener control total sobre cada cálculo realizado y las aproximaciones consideradas.

Lejos de ser una pérdida de tiempo, se trata de una herramienta muy valiosa para la transferencia de conocimiento. Para empezar, trabajamos constantemente en la validación y mejora de la precisión de nuestros modelos, así como en la usabilidad de la herramienta. Esto permite a los nuevos miembros adquirir una visión general de los conceptos de diseño y cómo mejorarlos. Además, MatLab es un lenguaje de programación ampliamente utilizado en aplicaciones de procesamiento de señales, análisis de datos, telecomunicaciones, control y robótica, por lo que tener a miembros ganando experiencia en esta herramienta es también útil para otras áreas del equipo.

Nuestro grupo ha adquirido nuevos proyectos y responsabilidades con el tiempo además del simulador. La más reciente es la implementación de una telemetría basada en tecnología WiFi con una interfaz gráfica para la visualización dinámica de los datos. Se trata de una herramienta prometedora con la que el equipo podrá optimizar el tiempo de testing y mejorar la comunicación con el piloto en la detección de errores y gestión de la energía.

Además, nos encontramos trabajando en la implementación de ‘Torque Vectoring’ en nuestro vehículo RWD, un complejo algoritmo de control que permite establecer el par óptimo en cada rueda motriz para mejorar el paso por curva, lo que será esencial en nuestro próximo vehículo AWD. Esto es posible gracias a la colaboración con nuestro sponsor Tecnalia y el uso de una serie de sensores que incluyen una unidad de medición inercial, sensor de ángulo de volante y encoders en las ruedas delanteras.

Otras áreas en las que estamos trabajando es la mejora de nuestro modelo de powertrain mediante testing de nuestras baterías e inversores y la implementación de un modelo de neumático Pacejka MF5.2 que mejorará nuestro conocimiento en la dinámica vehicular y la gestión de energía de nuestro monoplaza.