• 제목/요약/키워드: 차량 동력학

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다수의 바퀴를 가진 차량의 동적 거동 해석의 수학적 모델 (Mathematical Model for Dynamic Performance Analysis of Multi-Wheel Vehicle)

  • 김준영
    • 한국융합학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.35-44
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    • 2012
  • 본 연구에서 모사 프로그램이 6WD/6WS를 가진 특수 목적 차량의 비정상상태 코너링 성능을 조사하기 위해 개발되었다. 6WD 차량은 비포장 도로에서 작전을 수행하기 좋은 성능을 가지고 있고 안전한 성능을 가진 것으로 신뢰받고 있다. 그러나, 6WS 차량들의 코너링 성능은 관련 문헌을 통해서는 언뜻 이해가 어렵다. 본 논문에서는 6WD/6WS 차량들은 비선형 차량 동력학, 타이어 모델, 운동학적 효과 등을 포함한 18 자유도 시스템으로 모델링 되었다. 그리고 그 차량 모델은 입/출력과 차량변수가 수식화된 접근 방법으로 쉽게 변환될 수 있도록 MATLAB/SIMULINK를 사용한 모사 프로그램으로 구성되었다. 6WS 차량의 코너링 성능은 브레이크 휠과 피봇팅 각각으로 해석되었다. 모사 결과들을 보면, 코너링 성능은 전후 휠 조향 뿐만이 아니라 중간 휠 조향에 따라 좌우됨을 보여준다. 덧붙여, 새로운 6WS 제어법칙은 측면 미끄러짐 각을 최소화하기 위해 제안되었다. 차량변경 모사 결과들은 제안된 제어법칙의 6WS 차량의 장점을 보여준다.

전기철도차량 전력변환장치 성능시험 기술

  • 김명룡;류준형
    • 전력전자학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.36-41
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    • 2009
  • 전기철도차량에는 대용량 추진제어 컨버터/인버터부터 소용량 스위칭 모드 전원장치에 이르기까지 철도차량의 운행에 필요한 각종 동력 및 전력을 공급하기 위한 여러 가지 형태의 전력변환장치가 사용되고 있다. 그 중 가장 대표적인 전력변환장치가 추진제어인버터와 보조전원장치이다. 전기철도차량의 성능평가는 전력변환장치의 성능평가라 할 수 있을 정도로 많은 비중을 전력변환장치가 차지하고 있다. 한국철도기술연구원은 국토해양부로부터 지정받은 성능시험기관으로서 국내 도시철도 및 철도차량의 성능평가를 수행하고 있다. 성능시험은 차량의 제작공정에 따라 부품시험, 구성품시험, 완성차시험, 예비주행 및 본선시운전의 각 단계별로 실시하고 그 시험기준으로 도시철도차량의 성능시험에관한기준 및 철도차량성능시험 시행지침이 적용된다. 성능시험기준을 근간으로 추진제어인버터와 보조전원장치의 성능시험 대한 시험항목과 시험방법에 대하여 소개한다.

비선형 백스테핑 방식에 의한 차량 동력학의 적응-학습제어 (Adaptive-learning control of vehicle dynamics using nonlinear backstepping technique)

  • 이현배;국태용
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.636-639
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    • 1997
  • In this paper, a dynamic control scheme is proposed which not only compensates for the lateral dynamics and longitudinal dynamics but also deal with the yaw motion dynamics. Using the dynamic control technique, adaptive and learning algorithm together, the proposed controller is not only robust to disturbance and parameter uncertainties but also can learn the inverse dynamics model in steady state. Based on the proposed dynamic control scheme, a dynamic vehicle simulator is contructed to design and test various control techniques for 4-wheel steering vehicles.

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7 DOF 차량 모델을 이용한 자동차 현가장치 동력학 해석 및 시뮬레이션에 관한 연구 (Dynamics Analysis and Simulation of a Passive Suspension System Using 7 DOF Full Car Model)

  • 노태수;정길도;홍동표
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제5권2호
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    • pp.31-41
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    • 1997
  • Equations of motion for a 7 DOF full car model is developed in detail and used for the design of LQR based active suspension system. The frequency response to road disturbance input and the motion of a car passing unequal bumps were used to analyzed the dynamic characteristics of the 7 DOF full car with passive or active suspensions. The resulting linear equations of motion may be usefull in designing other types of active suspension.

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유연체 동력학 모델을 이용한 차량의 동응력-시간선도 계산 (Calculation of Dynamic Stress-Time History for a Vehicle Using Flexible Body Dynamics Model)

  • 박찬종;임홍재;박태원
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.702-707
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    • 2000
  • Under the rapid change of a new vehicle model, it is necessary to develop a durability analysis technique using computer simulation. In order to do this. reliable dynamic stress-time history for the vehicle components must be calculated on various road conditions. In this paper, a full vehicle simulation model which is composed of flexible frame and chassis components is proposed and verified its reliability from the comparison with field test data. Finally, dynamic stress-time history on the rear chassis components is predicted with hybrid and modal superposition method.

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전동식 동력 조향 장치 시험을 위한 HILS(Hardware-In-the-Loop Simulation) 시스템 개발 (HILS(Hardware-In-the-Loop Simulation) Development of a Steering HILS System)

  • 류제하;노기한;김종협;김희수
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제7권9호
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    • pp.105-111
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    • 1999
  • The paper presents development of a Hardware-In-the-Loop simulation (HILS) system for the purpose of testing performance, stability, and reliability of an electronic power steering system(EPS). In order to realistically test an EPS by the proposed HILS apparatus, a simulated uniaxial dynamic rack force is applied physically to the EPS hardware by a pnumatic actuator. An EPS hardware is composed of steering wheel &column, a rack & pinion mechanism, andas motor-driven power steering system. A command signal for a pneumatic rack-force actuator is generated from the vehicle handling lumped parameter dynamic model 9software) that is simulated in real time by using a very fast digital signal processor. The inputs to the real-time vehicle dynamic simulation model are a constant vehicle forward speed and from wheel steering angles driven through a steering system by a driver. The output from a real-time simulation model is an electric signal that is proportional to the uniaxial rack force. The vehicle handling lumped parameter dynamic model is validated by a fully nonlinear constrained multibody vehicle dynamic model. The HILS system simulation results sow that the proposed HILS system may be used to realistically test the performance stability , and reliability of an electronic power steering system is a repeated way.

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한국형 고속전철 디자인 -공기역학적 최적형상 디자인개발을 중심으로- (Korea High Speed Train Design - focused on aerodynamic optimal form design development)

  • 이병종
    • 디자인학연구
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    • 제17권3호
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    • pp.123-132
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    • 2004
  • 이 논문은 한국의 환경에 맞는 한국형 고속전철 디자인 방법과 그 디자인 과정을 한국의 환경에 맞추어 연구하고, 그로부터 이루어진 결과를 바탕으로 공기역학적 최적화에 초점을 둔 시제차량(prototype test train, HSR 350${\times}$)의 외형형상 디자인 개발의 형태로 밝힌다. 이는 고속전철 기술개발 사업의 일환으로 1996년부터 2002년까지 6년간 진행되었다. 그 사업의 최종 결과로 제작된 시제차량은 두개의 동력차와 두개의 동력대차 그리고 세 개의 객차로 구성되어 있으며, 2003년에 경부고속전철 선로에서 최고 380km/h까지 성공적으로 시험을 마쳤다. 그러나 시제차량의 디자인 개발과 제작에서는 턱없이 부족한 진행일정과 경제적 제한으로 많은 것들이 유보되었다. 따라서 시제차량에서는 구현되지 못하였으나 향후 미래에 필요성을 염두에 두어, 시제차량과 병행하여 상용차량과 차세대 차량을 위한 보다 개선된 개념 디자인 연구가 진행되었다.

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차량 쏠림 개선을 위한 전륜 현가시스템의 기하공차 최적화 (Optimization of Geometric Dimension & Tolerance Parameters of Front Suspension System for Vehicle Pulls Improvement)

  • 김용석;장동영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제33권9호
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    • pp.903-912
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    • 2009
  • This study is focused on simulation-based dimensional tolerance optimization process (DTOP) to minimize vehicle pulls by reduction of dimensional variation in front suspension system. In previous studies, the effect of tires and wheel alignment sensitivity have mainly been investigated to eliminate vehicle pulls in nominal design condition without allocating optimal tolerance level for selected components, among various factors regarding vehicle pulls such as vehicle design parameters, vehicle weight balance, tires, and environmental factors. Unfortunately, there are wide variations in the real vehicle, and these have impacted actual vehicle pulls, especially wheel alignment effects from suspension geometry variation has not been considered in the previous studies. In the tolerance design of suspension, tolerance variables with the uncertainty such as parts dimensional variation, assembly process, datum position and direction, and assembly tool tolerance has a great influence on the variation of the suspension dimensional performances. This study introduces total vehicle pull prediction model in considering major key factors for vehicle pull sensitivity. The Monte Carlo-based tolerance analysis model using Taguchi robust method is developed to optimize dimensional tolerance parameters, satisfying on the target variation level.

차량 네트워크 공격 대응을 위한 가상화 사이버 훈련 개발환경 사례 연구

  • 김호준;최영호;조영복;최수빈;오병윤;정성훈;곽병일;한미란
    • 정보보호학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.31-40
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    • 2023
  • 차량 기술의 발전으로 커넥티드 및 자율주행 차량 환경과 같은 차량 기술의 발전은 운전자에게 편의와 안전을 위한 기능을 제공한다. 하지만 이러한 장점들에도 불구하고 사이버 공격의 다양한 취약점 노출되어 있다. 최근까지 자동차 내부 네트워크로써 가장 널리 사용되는 통신기술인 CAN(Controller Area Networks) 통신은 대부분 차량의 동력을 담당하는 역할을 하다보니, 보안 문제의 중심에 서게 될 수 있다. 다양한 이기종 네트워크에서 구성된 가상화 기반의 사이버 훈련 프레임워크에 대해 설명하고자 한다. 이러한 사례 연구는 차량에 대해 물리적인 실험 환경에서의 모의침투와 같은 테스트가 어렵고, 보안과 안전이 함께 고려되어야 하는 특수성을 가진 차량 내부 네트워크의 사이버 훈련 프레임워크 설계에 도움을 줄 것이다. 본 논문에서는 가상화 개발환경 구축 사례 조사, 가상화 개발환경 구현과 차량의 공격 시나리오 및 탐지 프레임워크의 동향을 설명한다.

180km/h급 한국형 틸팅차량의 틸팅대차용 엑츄에이터 성능 예측 (Performance Prediction of Tilting Actuator for 180km/h Korea Tilting Train)

  • 고태환;김남포;한성호
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(III)
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    • pp.455-460
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    • 2003
  • 180km/h 급 한국형 틸팅차량의 틸팅 메카니즘 기구동역학 해석을 통하여 얻어진 틸팅 대차를 형성하는 주요 파라메터들의 값을 기반으로 틸팅대차용 엑츄에이터의 성능과 용량을 계산하여 설계에 결과를 반영하고자 한다. 승객의 안락감을 유지하기 위해 차체 틸팅 각가속도에 Sine 연속 함수를 적용하여 차체의 틸팅 제어 패턴을 결정하였으며, 이를 통해 차체의 틸팅 각속도와 틸팅각의 패턴을 얻어내었다. 또한 이번 연구를 통해 틸팅 메카니즘의 파라메타를 변화하면서 각각의 틸팅각에 따른 Swing bar 와 엑츄에이터에 작용되는 반발력에 대한 영향력을 분석, 검토하였으며, 이에 따른 엑츄에이터의 출력과 변위 속도등의 변화를 조사하였다. 이러한 결과와 틸팅 메카니즘 기구동력학 해석의 결과를 토대로 틸팅차량이 요구하는 최적의 틸팅 운동을 수행하는 파라메타를 결정하였다.

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