Implementation of Control and Acquisition System for a Tire Machine

The motorcycle dynamics research group “MDRG” of the University of Padova is dedicated for researches in the field of motorcycles stability and handling. Such research require having a tire model for dynamic simulation since tires play a principal role in motorcycles dynamics. For this reason the “Mototiremeter” was built, it is a tire testing machine that reproduces the behavior of a tire on the road in order to study its characteristics and deduce the Pacejka coefficients that are later on implemented in a tire model. It allows simulations closer to reality in order to achieve a better stability and higher performance which helps increasing road safety. The first part of my dissertation was dedicated to the “Mototiremeter” machine which was operational but suffered from a poor control and data acquisition system. This resulted in loss of time and accuracy. Both, hardware and software were updated in order to facilitate testing and increase efficiency. The main work of the thesis revolves around the new tire machine. The project was still in the design phase therefore the proposed design solutions and construction methods are explained. This new design offers a lot of improvements over the previous one. The main advantage is the new implemented load cell that allows the measurement of all six components (Forces and moments) at the wheel with higher accuracy. After tire testing, the data are collected and processed by mean of a Matlab code. The program allows to plot the raw data (after down sampling and cancelling the curvature effect of the rotating disk) and perform the Pacejka fitting. The development of such code was also a part of the thesis.

Il gruppo di ricerca sulla dinamica del motociclo “MDRG” dell’università di Padova è dedicato per le ricerche nel campo della stabilità dei motocicli. Tale ricerche richiedono avere un modello del pneumatico per le simulazioni, poiché ha un ruolo principale nella dinamica dei motocicli. Per questo motivo la macchina ”Mototiremeter” è stata costruita, è una macchina di prova che riproduce il comportamento dei pneumatici sulla strada per studiare le caratteristiche e dedurre i coefficienti di Pacejka che sono implementati nel modello per simulazione. Concede simulazioni più vicine alla realtà per ottenere una migliore stabilità e aumentare la sicurezza stradale. La prima parte della mia dissertazione è stata dedicata alla macchina “Mototiremeter”. Era operativa ma aveva tanto problemi nel sistemo di controllo e dell’acquisizione dei dati. C’era una perdita di tempo nelle prove e anche una mancanza di precisione. Il hardware e software erano aggiornati per facilitare la procedura delle prove e aumentare l’efficienza. Il lavoro principale della tesi era sulla nuova macchina dei pneumatici. Il progetto era ancora nella fase di progettazione quindi le soluzioni proposte e metodi della costruzione sono spiegati. Il nuovo design offre miglioramenti su quello precedente. Il vantaggio principale è la nuova cella di carico che misura i sei componenti (Forze e coppie) con alta precisione. Dopo le prove, i dati sono salvati ed elaborati con un codice di Matlab. Il programma traccia i dati necessari (dopo cancellare l’effetto di curvature del disco) e calcola i coefficienti di Pacejka. Lo sviluppo di tale codice fa parte della tesi.