• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.325-331
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• 2007

본 논문에서는 능동 현가장치의 해석 및 설계에 강인제어 이론을 적용하여 현가장치설계에 응용 할 수 있는 이론 및 실험적 제어장치 적용에 관한 연구를 수행하였다. 최근의 현가장치설계에서는 강성과 감쇠를 능동적으로 제어하는 기술의 적용이 일반화 되고 있으며, 다른 여러 종류의 차량 안정성제어 장치와의 연계성이 높아짐에 따라, 제어 시스템설계에서 보다 내구성이 강하고 제어효과의 응답성이 빠르며 정도 또한 높은 제어장치의 필요성이 요구되고 있다. 본 연구는 전륜 및 후륜의 위치와 주행속도관계에 따른 능동현가시스템을 해석하여 위와 같은 빠른 응답성과 높은 정도의 제어가 가능한 제어시스템을 해석, 설계하기 위하여 능동 현가 제어시스템의 적용에 관한 고찰을 하였다. 그리고 제어대상시스템에 대한 능동 제어시스템을 설계하기위한 모델링 및 적용방법을 수식적으로 해석하였으며, 능동 현가장치의 제어시스템설계에 중요한 내외란성 향상을 위한 강인제어시스템설계에 적용하는 방법에 관해 고찰하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1993년도 춘계학술대회논문집; 한국과학연구소, 21 May 1993
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• pp.86-92
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• 1993

자동차의 현가장치에 대한 능동제어연구는 국내외적으로 활발히 진행되어 왔다. 수동식현가장치는 단순히 스프링과 감쇠기로 차체의 진동을 수동 제어 하므로 성능 향상에 한계가 존재하게 된다. 수동식 현가장치가 강성계수와 감쇠계수를 조절함으로써 차체로 들어오는 진동을 억제하는 반면, 능동식제 어는 보통 유압을 이용하여 효율적으로 차체에 들어오는 진동을 억제시키게 된다. 일반적으로 자동차가 능동현가장치 설계시 요구되는 사항은 탑승자의 승차감, 조종성, 현가장치의 공간확보 문제, 경제성(제어력), 실제적으로 자동 차에 적용할 수 있는 능동제어기법인가 하는 문제이다. 자동차 능동식 현가 장치는 보통 1/4 car (2자유도계), Full-car 모델 (7자유도계) 등으로 모델링 을 하여 능동제어기를 설계한다. 1/4 car 모델의 특징은 해석이 비교적 단순 하고 현가장치의 동적거동을 이해하는데 유용하고 실험을 하거나 실제 자동 차에 적용하기 쉬운 반면에 Full-car 모델에 비해 제어력의 효율이 떨어진다 는 단점이 있다. 그 이유는 1/4 car 모델은 차체의 동역학적 특성을 고려하 여 설계하지 않았기 때문에 4개의 독립현가차축에서는 오직 그 현가축방향 으로 발생하는 수직방향의 진동만을 제어하기 때문이다. 따라서 동역학적 역 성에 기인하는 운동을 제어하는 비효율적인 제어력이 공급된다는 단점을 갖 는다. 이에 비해 full-car 모델은 주행모드(수직, 롤링, 피칭운동)간의 연성을 고려하여 제어기를 설계할 수 있기 때문에 1/4 car 모델에 비해 제어력의 효 율이 높다는 장점이 있는 반면에 모델이 수학적으로 복잡하므로 제어력을 구하는데 계산량이 많고, 실제 자동차에 적용하기에 복잡하다는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 논문에서는 쉽게 실험할 수 있고, 실용화할 수 있는 1/4 car 모델에 대하여 능동제어기를 설계하여 실제자동차에 능동제어기를 적용할 때 참고가 될 수 있도록 하였다. 자동차는 저주파영역의 밴드통과필터 역할 을 하므로 저주파에서의 성능, 특히 탑승자가 민감하게 느끼는 0.5Hz - 10Hz 부근의 주파수성능은 승차감, 조종성에 상당히 중요하다. 이에 본 논문 에서는 0.5Hz - 10Hz 부근의 승차감, 조종성의 향상에 초점을 두고 차체의 속도를 출력변수로 한 LQG/LTR 제어기를 설계하였다. LQG/LTR 설계기법 은 안정도-강인성이 좋은 체계적인 설계기법으로서 전 상태를 측정할 필요 가 없으므로 실제 적용시 효과적이다. 또한 자동차의 제원의 변화에 대한 고 유치의 민감도해석과 새로운 개념으로 안정도-강인성(Robustness)해석을 하 여 수동시스템과 능동시스템의 강인성을 비교하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.287-293
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• 2007

본 논문에서는 능동 현가장치의 해석 및 설계에 지능형 강인제어 이론을 적용하여 현가장치설계에 응용 할 수 있는 이론 및 실험적 제어장치 적용에 관한 연구를 수행하였다. 최근의 현가장치설계에서는 강성과 감쇠를 능동적으로 제어하는 기술의 적용이 일반화되고 있으며, 다른 차량안정성제어장치와의 연계성이 높아짐에 따라, 제어시스템설계에서 보다 내구성이 강하고 제어효과의 응답성이 빠르며 정도 또한 높은 제어장치의 필요성이 요구되고 있다. 본 연구는 전륜 및 후륜의 위치와 주행속도관계에 따른 능동현가시스템을 해석하여 위와 같은 빠른 응답성과 높은 정도의 제어가 가능한 제어시스템을 해석, 설계하기 위하여 지능형 제어시스템의 적용에 관한 고찰을 하였다. 그리고 제어대상시스템에 대한 지능형 제어시스템을 설계하기 위한 모델링 및 적용방법을 수식적으로 해석하였으며, 능동 현가장치의 제어시스템설계에 중요한 내외란성 향상을 위한 지능형 강인제어시스템설계에 적용하는 방법에 관해 고찰하였다.

• 기계저널
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• 제33권10호
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• pp.902-911
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• 1993

반능동 현가 시스템의 장점은 능동 및 수동 현가 시스템의 장점을 모두 갖고 있다는 것이다. 즉, 반능동 시스템은 수동 현가장치에 비해 우수한 성능을 제공하면서 대형 액츄에이터나 큰 동력 원을 필요로 하지 않는다. 지금까지는 승차감 및 조향성능을 향상시키기 위한 능동 및 반능동 현가시스템에 관한 연구가 많이 이루어졌으나, 능동 또는 반능동 현가시스템을 이용하여 대형 차량의 주행 안정성을 향상시키고, 대형차량에 의해 주로 발생하는 도로의 파손을 줄이면서 차 량의 수송능력을 향상시키는 연구는 최근에 유럽과 미국의 대형트럭 제조업체와 정부 주도로 활발하게 진행되고 있다. 그러므로 반능동 현가시스템에 의한 대형 트럭의 성능 향상 가능성 및 연구 개발도 승용차용 능동 및 반능동 현가시스템과 함께 앞으로의 주 연구 과제이다. 이글에 서는 우선 가변 댐퍼 및 반능동 현가시스템의 기본 원리를 설명하고, 반능동 현가시스템의 Bilinear Model, 제어방법에 대하여 언급한 후, 컴퓨터 모의 실험결과를 통하여 반능동 현가시 스템에 의한 차량의 동적 성능 향상을 두 가지 측면, 즉, 승용차와 대형트럭의 측면에서 언급될 것이다.

• 기계저널
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• 제32권10호
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• pp.847-857
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• 1992

일반적으로 자동차의 샤시(chassis)라 하면 총체적인 개념에서 자동차로부터 차체(body)를 제외한 부분을 일컫는데, 구동 및 제동장치, 바퀴 현가장치, 조향장치, 타이어 및 휠 등이 이에 속한다. 1970년대 마이크로 컴퓨터의 응용기술이 도입되면서 엔진분야에서 시작한 자동차 전자화기술은 구동 및 제동분야에서의 전자제어식 제동잠김 및 구동 미끄럼방지 시스템(ABS/TCS)의 응용기 술을 거쳐 1980년 중반부터 차량의 현가 및 조향분야에서 능동형의 시스템이 개발되기 시작하 였다. 그 대표적인 예로서 자동차용 적응식 및 반 능동식 가변댐퍼(variable damper), 능동식 현가시스템(active suspension system) 그리고 4륜조향 시스템(four wheel steering system)을 들 수 있다. 1990년대에 들어서는 이러한 각종 능동형 시스템이 종합적으로 고려되어 설계되는 이 른바 자동차의 샤시 통합제어 시스템(chassis integrated control system)또는 능동형 샤시 시스템 (active chassis system)으로 발전되어 가고 있는 추세에 있다. 이 글에서는 최근에 가장 대표 적인 능동형 샤시시스템으로서 각종 능동식 현가시스템 및 4륜조향 시스템의 개발동향 및 기 술적, 경제적인 측면에서의 종합적인 검토를 하고자 한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1991년도 추계학술대회 논문집
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• pp.180-187
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• 1991

차량현가장치는 주로 운행중 승차감(ride quality)을 향상시키고, 현가장치의 변위(rattle space)를 제한된 범위안에 있도록 유지시켜 주며, 조정안정성(handling performence)을 향상시켜 주는 기능을 수행한다. 승차감을 향상시켜 주기 위해서는 도로 수직입력 및 횡풍등에 의한 외란으로 부터 스프링상질량을 절연 시켜야 하며, 조정안정성을 향상시키기 위해서는 타이어와 지면과의 접촉력변화를 최소화시키면서 타이어가 도로형상을 비슷하게 추종해야 한다. 또한 스프링상 질량과 스프링하 질량과의 충돌이 없이, 또한 현가장치의 각 링크기구들도 충돌없이 일정한 공간내에서 움직여야 하므로 현가장치의 변위는 제한조건내에 존재하여야 한다.(중략)

• 대한기계학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.430-442
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• 1992

본 연구에서는 자동차의 여러 모드 사이에 존재하는 연성항의 비연성을 위한 능동 제어력을 계산하여 연성항이 승차감에 미치는 영향을 살펴보고, 이 연성항을 비 연성화하기 위한 제어력을 계산하였으며, 현가장치의 반능동 제어에 적용하였다. 또 한 새로운 민감도 이론식을 제안하여 7자유도 현가계에 적용하고 시뮬레이션을 통하여 특성변화예측을 하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.453-464
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• 2002

ER 유체(Electrorheological fluid)는 인가 전계에 따라 유체의 점도(Viscosity)와 댐핑력(Damping force)이 변화하는 혼합물질이며 반능동 현가장치, 고속 클러치, 진동 흡수장치 등에 적용되고 있다. ER 유체의 응용을 위해서는 강한 전계를 인가해 줄 수 있는 고전압 가변 전원장치가 필요하다. 본 논문에서는 반능동 현가장치에 적용하기 위한 전원장치의 개발에 대하여 기술하였다. ER 유체의 전기적 특성, 고전압 전원장치의 요구조건, 전원장치의 설계 및 제작에 대하여 설명하였으며 최종적으로 실험을 통하여 개발된 고전압 전원장치가 ER 유체 응용에 적합함을 검증하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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• pp.513-517
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• 1995

In this paper, a relation of matrix Q in cost function to distances between the closed-loop and open-loop poles of a multi input controllable systems is studied. Futhmore, the state feedback gain with exact desired eigenvalues in the LQR is computed. The proposed scheme is applied to designing automotive active suspension control system for a half-car model and its performance is compared with the existing LQR control system design methodology.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.769-774
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• 2006

본 논문에서는 능동현가장치의 해석 및 설계에 최소위상시스템개념을 적용하여 제어시스템설계에 응용 할 수 있는 이론적 수식모델링에 관한 연구를 수행하였다. 최근의 현가장치설계에서는 강성과 댐핑을 능동적으로 제어하는 기술의 적용이 일반화 되고 있으며, 다른 차량안정성제어장치와의 연계성이 높아짐에 따라, 제어시스템설계에서 보다 내구성이 강하고 제어효과의 응답성이 빠르며 정도 또한 높은 제어장치의 필요성이 요구되고 있다. 본 연구는 센서와 액츄에이터의 위치관계에 따른 능동현가장치의 위상시스템을 해석하여 위와 같은 빠른 응답성과 높은 정도의 제어가 가능한 제어시스템을 해석, 설계하기 위하여 제어장치의 대칭성에 관한 해석을 하였다. 그리고 대칭인 대상시스템에 관한 대칭 제어시스템을 설계하기 위한 모델링 및 적용방법을 수식적으로 해석하였으며, 현가장치의 제어시스템설계에 중요한 내외란성 향상을 위한 강인제어시스템설계에 적용하는 방법에 관해 고찰하였다.