Implementazione di un Sistema Steer-by-Wire in Simulink: Modellazione della Dinamica Laterale, Strategie di Controllo e Feedback Aptico

Negli ultimi anni i sistemi di sterzo Steer-by-Wire (SbW) hanno assunto un ruolo centrale nello sviluppo dei veicoli, grazie alla sostituzione del collegamento meccanico tradizionale tra volante e ruote sterzanti con un’architettura elettronica basata su sensori, centraline di controllo e attuatori. Questo approccio consente di implementare logiche di controllo avanzate, adattive e strettamente integrate con i sistemi di assistenza alla guida (ADAS) e con le future funzioni di guida autonoma. Il lavoro di tesi si propone di sviluppare e implementare in ambiente MATLAB/Simulink un modello SbW modulare e realistico, applicabile ai veicoli stradali e, in prospettiva, anche a contesti off-highway. L’architettura include la modellazione del volante e dei sensori di posizione angolare, i controllori di sterzo e ruote sterzanti, la dinamica laterale del veicolo e la generazione della coppia di ritorno al volante attraverso contributi fisici e dinamici distinti. `E stata inoltre introdotta una logica di assistenza alla guida, con guadagni adattivi in funzione della modalità selezionata dal guidatore (Eco, Normal, Sport, Off-road) che permettono una notevole differenziazione dei contributi di feedback al volante in base alla specifica modalità scelta. La validazione del modello è stata condotta mediante simulazioni di manovre standard, quali Double Lane Change (ISO 3888-2), Swept Sine,U-turn e StepSteer con analisi degli angoli di sterzo, delle forze laterali e della coppia di feedback al volante. I risultati ottenuti dimostrano la coerenza e la robustezza del modello, nonchè la sua capacità di riprodurre un comportamento realistico e adattivo. Il lavoro costituisce una base solida per futuri sviluppi orientati all’integrazione con attuatori reali, con l’obiettivo di avvicinare la modellazione virtuale alle applicazioni industriali nel settore automotive.