Vytvoření aplikace pro simulaci dynamiky závodního vozu

Abstract

Práce se zabývá vytvořením aplikace pro analýzu dynamiky závodního vozu, konkrétně aplikované v prostředí Formula Student. Aplikace slouží jako nástroj ke kvantifikaci výkonnosti monopostu a jeho parametrů, výsledkem jsou výsledné časy na kolo v jednotlivých disciplínách a průběhy stavových veličin. V teoretické části práce jsou popsány možnosti určení času na kolo, včetně používaných modelů a přístupů k výpočtu simulace. Druhá část práce popisuje vytvoření aplikace pomocí kombinace jednostopého a dvoustopého rovinného modelu v prostředí MATLAB a Simulink. Výsledky byly validovány s daty naměřenými na soutěžích a prokázaly dobrou shodu. Aplikace je následně představena na dvou ilustrativních příkladech - citlivostní analýze a srovnání dvou konceptů pohonu (pohon zadní nápravy a pohon všech čtyř kol). Na závěr je přidán seznam doporučení a možností dalšího vývoje aplikace.

This thesis focuses on the development of an application for analyzing race car dynamics, with a specific application in the Formula Student environment. This application is used to quantify the performance of the single-seater and its parameters, providing lap times for individual disciplines and plots of state variables. The theoretical section of the thesis describes the methods for determining lap times, including the models and approaches used for simulation calculations. The second part of the thesis outlines the development of the application, which uses a combination of bicycle and extended bicycle models in MATLAB and Simulink. The results were validated using data collected at competitions and demonstrated good agreement. The application is presented through two case studies: a sensitivity analysis and a comparison of two drive concepts (rear-wheel and four-wheel drive). Finally, the thesis concludes with a list of recommendations and possibilities for the application's further development.