• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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• pp.280-282
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• 2008

본 논문은 자동차용 능동 전륜 조향 제어 시스템을 소개한다. 능동 전륜 조향 장치는 조향의 편의성과 안정성을 위하여 조향비를 가변하거나 유사시 능동적으로 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit : ECU)이 액추에이터를 제어해 주는 시스템이다. 최근 전자 샤시 시스템의 개발 추세인 샤시 통합 제어 관점에서 능동 전륜 조향 장치의 역할을 설정하고 성능 만족을 위한 제어기 구조에 관하여 설명한다. 설계된 제어 시스템을 3,300cc급 대형 승용차에 적용하여 그 유용성을 검증하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.19-19
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• 2017

자율주행 트랙터를 위한 트랙터 조향제어는 일반적으로 전자모터를 이용한 EPS(Electric Power Steering) 시스템을 스티어링 휠에 연결하여 회전변위를 변경하고 그 결과 오비트롤(Orbitrol) 밸브의 토출유량을 바꾸고 호스로 연결된 조향실린더의 변위를 조절하여 최종적으로 전방 타이어의 방향각을 변경하면서 이루어진다. 이러한 조향방식은 시스템 구조상 조향실린더와 오비트롤 밸브가 상대적으로 멀리 떨어져 있으며, 밸브 특성상 약 ${\pm}5^{\circ}$의 오버랩이 포함되어 있다. 또한, EPS의 전자모터는 관성력, 마찰, 백래시 등의 영향을 가진다. 이와 같은 복합적인 영향은 조향 응답을 느리게 만들어 상대적으로 빠른 속도에서 주행에서 추종성능이 떨어지는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 자율주행 트랙터의 조향성능 개선 연구의 일환으로 조향 HILS 시뮬레이터를 설계제작하여 조향 성능의 요인을 실험적으로 구명하고자 하였으며 이를 바탕으로 조향 시스템의 설계개선 방안을 수립하고자 하였다. 시뮬레이터는 동양물산 80 마력급 TX803 트랙터에 사용되는 오픈센터방식의 오비트롤 유압회로 시스템을 기어펌프가 장착된 AC모터로 구동되게 구성하였으며, 유량은 모터의 주파수를 조절 회전속도를 조절 변경하였다. 추가적으로 EPS와 오비트롤 조합의 조향성능을 비교 및 개선하기 위해 비례제어밸브(PVG 32, Danfoss)를 추가 장착하였다. 실제 트랙터 조향 시 나타나는 마찰저항을 모사하기 위해 부하 실린더를 구성하였으며, 조향 실린더의 부하의 크기는 부하 실린더를 폐회로를 구성하고 유량비례제어밸브를 이용한 유로의 개구량 조절을 통해 부하의 크기를 약 4000 N 까지 증가시킬 수 있도록 하였다. EPS와 비례제어밸브를 제어하기 위해 CANoe 8.0 소프트웨어를 이용하여 CAN통신 기반 가상 조향ECU를 구성하였으며 오비트롤의 기본 성능을 확인하기 위해 조향휠에 따른 실린더 동특성 및 계단 추종성능을 비례제어밸브와 비교하였다. 오비트롤 밸브는 약 ${\pm}5^{\circ}$이상 동작 시 실린더 압력이 상승하기 시작하였으며, 이후 약 ${\pm}10^{\circ}$이상 동작 시 조향실린더가 동작하기 시작하였다. 계단 추종성능실험에서는 비례제어밸브가 약 2배 이상의 응답개선을 나타냈다. 자율주행 경로추종 성능을 향상시키기 위해서는 순간적인 출력밀도가 높은 비례제어밸브를 통해 응답개선이 필요한 것으로 나타났다.

• 전자공학회논문지T
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• 제36T권1호
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• pp.58-63
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• 1999

본 연구에서는 VFF와 신경망을 이용한 자율 주행 로봇의 조향 알고리즘을 제안한다. 제안된 신경망 조향 시스템은 센서시스템, 가중치 제어를 위한 역전파 학습 제어기, 실시간 동작을 위한 모션 제어 시스템으로 구성된다. 시뮬레이션 결과는 제안된 조향 시스템이 어떤 환경하에서도 강인하게 운영 될 수 있음을 보인다.

• 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.

• 자동차안전학회지
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• 제15권2호
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• pp.13-20
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• 2023

This paper presents a fault tolerant control strategy for Steer-by-Wire (SbW) systems. Among many problems to be solved before commercialization of SbW systems, maintaining reliability and fault tolerance in such systems are the most pressing issues. In most previous studies, dual steering motors are used to achieve actuation redundancy. However, relatively few studies have been conducted to introduce fault tolerant control strategies using rear wheel steering system. In this work, an actuator fault in front wheel steering is compensated by active rear wheel steering. The proposed fault tolerant control algorithm consists of disturbance observer and sliding mode control. The fault tolerant control performance of the proposed approach is validated via computer simulation studies with Carsim vehicle dynamics software and MATLAB/Simulink.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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• pp.1507-1510
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• 2012

본 논문은 EPS(전자식 파워 스티어링)에 사용되는 Torque and Angle sensor 의 절대각 신뢰성 보증 방식에 관한 것으로, Inductive 방식의 센서에서 절대각 신호 신뢰성 보증에 대한 효과적인 방법을 제시한다. 전동식 파워 스티어링 시스템의 ECU(전자제어유닛)는 조타각도를 출력하는 2 개의 소자에서 버니어 알고리즘을 통해 360 도 이상의 멀티 조타각을 인식하게 된다. 토크&조향각 센서는 절대 조향각을 계산하는 1 개의 Hall IC 소자 신호와, 상대 조향각을 계산하는 ASIC 소자 신호를 사용하여 멀티 조타각을 인식한다. 인식된 조타각이 추가적인 검증 절차 없이 제어에 사용된다면, 센서의 이상 발생 시에 운전자의 조타감을 불편해질 수 있고, 나아가서는 차량사고의 위험을 발생시킬 수 있다.따라서 차량 거동 시 절대 조향각의 신뢰성 검증은 제어와 동시에 항상 요구되어야 한다. 특히, 유럽/미국 업계의 ISO 26262 표준 도입에 따라 절대 조향각의 높은 신뢰성이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 요구사항을 만족하기 위해 측정된 절대각 신호를 기준으로 상대각 신호 2 개를 측정에 사용하고, Driving 시에도 절대각 기준의 신뢰도 향상을 위해 절대각 신호 1 개를 비교기로 사용한다. 최적화된 에러 기준을 근거로 절대 조향각 신호의 신뢰성을 보장하는 방법을 제안한다. 이러한 방법을 적용한다면, 정확하고 안정적으로 조타각을 결정함으로써 EPS 안전성 확보에 도움을 줄 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권3호
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• pp.315-321
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• 2014

본 논문은 전자제어식 조향 및 제동 장치를 장착한 차량에 대해 고장 안전 기능을 가지는 통합 섀시 제어 시스템을 제안한다. 통합 섀시 제어 시스템에서 상위 제어기는 슬라이딩 모드 제어 이론을 이용하여 제어 요모멘트를 만들어 낸다. 하위 제어기는 가중 의사-역행렬 기반 제어 분배 방법(WPCA)으로 제어 요모멘트를 전자제어식 조향 및 제동 장치의 타이어 힘으로 분배한다. WPCA 의 가변 가중치를 조절하여 구동기 혹은 센서의 고장에 대처할 수 있다. 이러한 상황에서 WPCA 방법으로 가변 가중치를 최적화하여 요모멘트 분배 성능을 향상시키기 위해 시뮬레이션을 이용한 최적화 방법을 제안한다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위해 차량 시뮬레이션 패키지인 CarSim 에서 시뮬레이션을 수행한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권2호
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• pp.41-51
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• 2004

본 논문에서는 IMT-2000 기지국용 빔 조향 다이폴 위상배열 안테나 시스템을 설계하였다. 본 논문에서 설계한 빔 조향 다이폴 위상배열 안테나 시스템은 크게 안테나부와 빔 조향 제어부로 구성된다. 안테나부는 광대역 특성을 위해 기본 복사소자로 평판형 다이폴을 제안하고, 설계하였으며, 지향성 복사패턴을 위해 평판형 다이폴을 8×8로 배열하였다. 또한 다이폴 수직배열 8소자 전력분포를 위한 수직 전력 분배기를 설계하였다. 빔 조향 제어부에서는 다이폴 수평배열 8소자 전력분포를 위한 수평 전력 분배기와, 수평방향(7방향)에 빔 틸트를 위한 4비트 위상 변위기와 구동회로를 설계하였다. 설계된 안테나 시스템의 성능을 평가하기 위해 실제 제작하고 복사특성을 측정하였다. 측정견과 각 제어신호에 따라 수평 빔 틸트가 일어남을 확인할 수 있었으며, 측정된 복사특성은 설계목표에 거의 근접한 것으로 나타났다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.705-712
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• 2018

위상배열안테나는 빔 조향 각도에 따라 방사 특성이 변화한다. 모노펄스 추적 시스템은 합 및 차신호의 방사특성을 기반으로 추정 각을 산출하는 시스템이다. 따라서 위상배열안테나를 이용한 모노펄스 추적 시스템의 경우, 빔 조향 각도에 따라 모노펄스 비율 곡선이 변화하기 때문에 추적정확도가 낮아지는 문제가 발생한다. 단일 채널 모노펄스 시스템의 경우, 시스템 구성 변수의 변화를 통해 모노펄스 비율 곡선이 제어된다. 본 논문에서는 빔 조향 각도에 모노펄스 시스템 구성 변수를 적응형으로 제어하는데 참조할 수 있는 간소화된 수식을 제시하였다. 제시된 수식은 빔 조향 각도뿐만 아니라 방사 특성에 영향을 주는 위상배열안테나 설계 변수에 대응하여 균일한 모노펄스 비율 곡선을 유도할 수 있다.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권1호
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• pp.94-100
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• 2004

Most power steering systems obtain the power by a hydraulic mechanism. Therefore, it consumes more energy because the oil power should be sustained all the times. Recently, to solve this problem the electric power system has been developed and become widely equipped in passenger vehicles. In this research the simulation integration technique for an electric power steering system with MATLAB/SIMULINK and a full vehicle model with ADAMS has been developed. A full vehicle model interacted with electronic control unit algorithm is concurrently simulated with an impulsive steering wheel torque input. The dynamic responses of vehicle chassis and steering system are evaluated. This integrated method allows engineers to reduce the prototype testing cost and to shorten the developing period.