Desenvolvimento de simulador de tempo de volta para carros de corrida

Abstract

Neste Projeto de Graduação foi desenvolvido um simulador de tempo de volta para carros de corrida, usando um modelo de estado quasi-estático do tipo Massa Pontual. Seu algoritmo se baseia na geração e interpolação de diagramas de aceleração para determinação dos estados dinâmicos do veículo ao longo de uma trajetória pré-determinada. Os parâmetros do veículo e da trajetória são determinados em programas auxiliares, bem como a modelagem dos pneus. O programa de modelagem de pneus se baseia na regressão dos coeficientes da Pacejka’s Magic Formula 5.2 (MF 5.2) sobre os dados do FSAE TTC (Tire Test Consortium). Dada a complexidade do modelo, a regressão é feita em etapas, enquanto o programa gera gráficos para conferência da qualidade da modelagem pelo usuário. Com relação à modelagem da trajetória, foram criados dois programas. O primeiro e principal, consiste no desenho de uma trajetória baseada em spline cúbica através da entrada pelo usuário dos pontos de interpolação desta. O usuário tem como referência contornos criados com base na distância mínima entre o centro de massa do veículo e as bordas da pista. Já o segundo, utilizado apenas para a validação devido à limitação do software de referência, consiste na geração de trajetórias baseadas em segmentos de reta e arcos de raio constante. A validação tomou como referência os comportamentos dos resultados dos programas com relação a valores de referência, nos quesitos exatidão de valores e tendências de influência. Os valores de referência para validação do programa de modelagem de pneus são os próprios dados experimentais utilizados na determinação dos coeficientes da modelagem. Já os valores do programa de simulação de tempo de volta vieram de simulações feitas no software Optimum Lap, da empresa OptimumG.