• 제목/요약/키워드: 차량운동제어

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제동 장치를 이용한 차량통합운동제어시스템 개발 (Development of Vehicle Integrated Dynamics Control System with Brake System Control)

  • 송정훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권7호
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    • pp.591-597
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    • 2017
  • 이 논문은 횡방향 안정성 및 조향성능 개선을 위한 차량 통합운동제어시스템(IDCB)의 개발에 관한 것이다. IDCB의 개발을 위하여 8자유도의 차량 모델 및 비선형 관측기를 설계하였다. 퍼지 로직 제어 방법 및 슬라이딩 모드 제어 방법을 이용하여 전륜 및 후륜의 제동압력을 독립적으로 제어하여 차량의 요 속도 및 횡방향 미끄러짐 각이 목표값을 추종하도록 하였다. 결과를 살펴보면 비선형 관측기는 만족할 만한 수준의 관측 결과를 보여주었다. 개발된 IDBC는 다양한 노면 조건 및 운전 조건에서 요속도 및 횡방향 미끄러짐 각이 목표값을 잘 추종하도록 하여 차량의 횡방향 안정성 및 조향성을 개선시키는 것을 확인할 수 있다.

모션 데이터베이스 및 운동감 합성을 이용한 차량 시뮬레이터 (A Driving Simulator based on Motion Database and Motion Blending)

  • 차무현;한순흥
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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    • pp.69-74
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    • 2006
  • 가상환경의 실시간 운동감을 제공하는 차량 시뮬레이터 기술에 있어, 그 현실성 제고를 위한 다양한 연구가 수행되어 왔으며, 최근에는 실제 대상의 운동감을 기록하고 이를 재생하는, 데이터기반 운동감 생성 시스템이 개발되었다. 이 방법은 실제 운동감을 제공하므로, 현실성 확보가 용이하나, 사용자와의 상호 작용이 없는 단순한 가상 컨텐츠의 제공 단계에 머물고 있다. 본 연구에서는, 컴퓨터 그래픽스 분야에서 활발히 연구되고 있는, 모션 캡쳐 데이터의 가공 및 합성 기술을 차량 시뮬레이터 구동 과정에 도입하여, 제어가 가능한, 실 데이터 기반 운동감을 생성하는, 새로운 방법을 제안하고자 한다. 이 방법은, 실제 차량의 운동데이터를 획득하고, 적절한 형태의 데이터 구조(운동감 조각)로 변환하여 데이터베이스에 저장하며, 실시간 시뮬레이션 시, 최적의 운동감 조각을 검색하고 합성하여 운동감 스트림을 제공하는 방법으로서, 현재의 시뮬레이션 상태 및 사용자의 요구 사항을 매개변수화 하여, 현실과 가장 가까운 운동감 생성방법을 제공한다. 또한, 차량 운동감 생성 시스템의 개발 및 모션 베이스 구동 실험을 통해, 제안한 방법에 의한 운동감의 현실성 제고 방안에 대해 소개하고자 한다.

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자율주행 자동차의 전기적 파워 조향 시스템을 위한 제어 기법의 개관

  • 손영섭;김원희;정정주
    • 제어로봇시스템학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.31-36
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    • 2015
  • 운전자에게 편의성을 제공하는 차량의 주행관련 Advanced driver assist system (ADAS)에는 차량의 종방향과 횡방향 운동에 대한 제어기가 요구된다. 횡방향 제어를 위해서는 조향 시스템의 조향각 제어가 요구되는데 최근 구조적으로 간단하고 연비향상, 차량의 중량 감소, 빠른 응답성을 가지고 있는 전기적 파워 조향 (Electric power steering, EPS) 시스템이 자동차 산업에서 널리 사용되고 있다. 차량의 주행관련 ADAS를 사용하여 자율 주행 시 EPS 시스템은 상위 제어기에서 계산된 필요한 조향각을 추종 할 수 있도록 조향 핸들의 각 제어를 해야 한다. 그러나 일반적인 EPS 시스템은 운전자가 조향 핸들에 인가된 토크를 보조해 줄 수 있는 토크를 출력해 준다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하는 방법들을 설명한다. 먼저 EPS 시스템의 기본 기능에 대해서 설명을 하고, 자율 추행 차량을 위한 조항 핸들의 각 제어를 위한 proportional-integral 제어, 슬라이딩 모드 제어 (Sliding mode control), 관측기 기반 비선형 댐핑 제어(Observer based nonlinear damping control) 등과 같은 다양한 기법의 제어 알고리즘들에 대한 방법들이 고찰되었다.

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소형궤도차량의 속도 추종 특성을 평가하기 위한 제어시스템의 설계에 관한 연구 (A Study on the Construction of a Control System for the Evaluation of the Speed Tracking Performance of the Personal Rapid Transit System)

  • 이준호;신경호;이재호;김용규
    • 한국철도학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.449-454
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    • 2006
  • 본 연구는 Labview Simulation Interface Toolkit과 Matlab/Simulink를 조합한 제어 시스템을 매우 짧은 차간 간격을 요구하고, 차량 간의 충돌을 피하기 위해서 매우 정확한 속도제어를 필요로 하는 개인 고속 이동 시스템에 응용하는 것에 대해서 다룬다. 간단한 차량의 운동방정식을 유도하기 위해서 선형모터를 도입한다. 후미 차량에 의해서 추종되어 져야하는 속도 프로파일은 두 차량(선행차량과 후미차량) 간의 상태정보를 기초로 해서 생성된다. 속도 프로파일 추종을 위한 제어 시스템은 Matlab/Simulink 에 의해서 설계된다. 모의시험 결과는 제안된 제어 시스템이 속도 추종 특성을 평가하는데 효과적임을 보인다.

운행선구에 따른 열차이동 중력 모델링에 관한 연구 (A study on the gravity modeling for the train movement to line profile)

  • 이강미;신경호;신덕호;이재호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.2196-2197
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    • 2011
  • 본 논문에서는 열차이동시 운행선구에 따른 운동에너지를 모델링하기 위한 중력 모델링에 대한 연구를 수행하였다. 중력 모델링은 해당 노선에 투입될 열차의 물리적 특성 및 성능(제동)특성과 선로정보, 신호정보(최고운행속도) 등의 정보를 고려하여 열차의 이동을 물리적으로 모델링해야한다. 차량의 운동을 해석하기 위하여 차량은 하나의 질점으로 모델링하고, 그 질점은 한 방향으로만 직선 운동하는 자유도 모델이다. 차량의 견인력, 제동력, 운행저항력, 선로구배에 의한 중력 공헌력은 그 질점에 작용하는 힘으로 모델링 되어있다. 차량의 이동에 따른 모델링을 통해 산출된 열차 에너지는 고정폐색으로 운용되는 열차제어시스템의 폐색길이를 결정하는데 사용될 수 있다.

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무게중심이 높은 차량의 롤 강성계수 증대를 위한 스티어링 제어기법의 응용에 관한 연구 (A Study on the Application of the Steering Control to Increase Roll Stiffness for the Relatively Tall Vehicles)

  • 소상균;변기식
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.53-60
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    • 2003
  • 무게중심이 높은 차량은 코너링 시에 전복되는 위험을 방지하기 위해 서스펜션 롤 강성이 매우 커야 한다. 어떤 경우에는 효과적인 롤 강성이 주로 타이어 컴플라이언스에 의해 결정되는데, 그러한 경우에는 히브(heave) 진동의 감쇠를 위해 사용되는 쇽업쇼바는 롤 진동을 억제하는 데에는 별다른 효과가 없다. 따라서, 차량의 측면에 돌풍이 불거나 차량이 불규칙한 도로면을 통과하게 될 경우 차량이 좌우로 심하게 흔들리게 된다. 본 연구에서는 무게중심이 높은 차량의 안정성을 향상시키기 위해서 롤 모드 상에서 댐핑을 증가시킬 수 있는 제어기법이 제안되었다. 롤 운동의 댐핑을 제공하기 위해 요구되는 궤환신호로 앞 또는 뒤 또는 앞 뒤 바퀴의 조향각이 사용되었다. 그 이유는 그 신호들이 롤 운동과 매우 밀접하게 관련이 있기 때문이다. 제안된 제어기법은 중고속에서 매우 효과적이고 쇽업쇼바와는 달리 외적 입력에 대해 외란 모멘트를 생성하지 않고 롤 모드를 안정화시키는 것이 가능하다. 이론적으로 제시된 제어기법에 대한 타당성을 컴퓨터 시뮬레이션으로 확인하였다.

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능동 휠 토크 제어시스템 설계를 위한 제동력${\cdot}$구동력 배분제어에 관한연구 (A Study on Braking and Driving Force Distribute Control for Active Traction Control System)

  • 박중현;김순호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.1402-1406
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    • 2005
  • 차량 안정성에 관한연구는 전자제어시스템의 발달과 더불어 급속한 발전을 이룩하였다. 이러한 장치들은 ABS, TCS등이 있고, 현재 활발히 연구되고, 실용화 단계에 있는 VDC이 있다. 그러나 이러한 장치들은 제동력이나 엔진 토크의 감소로 제어되므로 운전자의 의지와는 상관이 없는 차량의 운동이 발생하게 된다. 본 논문에서는 ATC의 동적성능 해석을 수행 하였다.

ANFIS 기반 경로추종 운동제어에 의한 모형차량의 자동주차 (Autonomous Parking of a Model Car with Trajectory Tracking Motion Control using ANFIS)

  • 장효환;김창환
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권12호
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    • pp.69-77
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    • 2009
  • In this study an ANFIS-based trajectory tracking motion control algorithm is proposed for autonomous garage and parallel parking of a model car. The ANFIS controller is trained off-line using data set which obtained by Mandani fuzzy inference system and thereby the processing time decreases almost in half. The controller with a steering delay compensator is tuned through simulations performed under MATLAB/Simulink environment. Experiments are carried out with the model car for garage and parallel parking. The experimental results show that the trajectory tracking performance is satisfactory under various initial and road conditions

방향지시등 제어를 위한 운전자 지원 시스템 (Advanced Driver Assistance System for the Control of Turn Signal Indicator)

  • 김대순
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.143-148
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    • 2018
  • 본 논문에서는 자동으로 차량의 방향지시등 점멸 기능을 제어할 수 있는 새로운 방식의 방향지시등 제어 시스템을 제안한다. 차량의 진행 방향에 대한 운동 모멘텀을 인식하기 위한 모션 인식 센서를 채용하여, 제안된 방식의 ADAS 시스템은 차선 변경시 운전자가 방향지시등 레버를 조작하지 않을 경우에 차량의 진행 방향을 감지하여 자동으로 방향지시등의 점멸을 제어하도록 개입할 수 있다. 제안된 제어 시스템은 오토바이 실차에 장착되어 운전자의 안전을 위한 운전자 지원 시스템(ADAS) 으로서의 기능을 확인하였다.

횡방향 거동 특성을 고려한 부하모사 시스템 해석 (Analysis of Load Simulating System Considering Lateral Behavior of a Vehicle)

  • 김효준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.621-626
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    • 2019
  • 자동차의 과도한 차체 운동과 조종 불안정성을 유발하는 대표적인 외란 입력으로는 운전자에 의해 가해지는 조향 핸들 조작이다. 급격하고 과도한 핸들 조작은 SUV 차량처럼 기하학적 및 동역학적 특성에 따라 차량 전복 현상도 발생시킬 수 있다. 본 연구에서는 이에 대응할 수 있는 제어 시스템의 구조화에 대하여 다음과 같이 기초 연구를 수행하였다. 운전자 조종으로 유발되는 횡방향 거동에 대한 수학적 모델링을 수행하고, 이를 토대로 차체 운동을 제어할 수 있는 제어기를 설계하였다. 파라미터 불확실성으로 인한 모델링 오차에 대해 강건한 제어 성능을 확보하기 위하여 $H_{\infty}$ 알고리즘을 적용하였다. 비 연성화된 1/4 차량을 기반으로, 차체에 작용하는 모우멘트에 상응하는 동적 부하를 모사할 수 있는 모델을 제시하였다. 동적 시뮬레이션을 수행하여 부하 모사 모델의 타당성을 파악하였다. 차체- 차축- 서스펜션- 타이어로 조합되는 1/4 실험 차량 장치와 부하 모사 모듈, 서스펜션 제어 모듈 및 Hils 기술을 적용하는 차체 거동 제어 시스템에 대한 프레임워크를 제안하였다.