이 논문은 자기부상열차 속력에 따른 부상제어기 성능을 분석한다. 현재 실용화 사업은 시속 110km/h 속력으로 부상공극 8 mm 기준으로 상하 3 mm 이하 변화를 목표로 개발 중에 있다. 부상제어기의 안정성에 영향을 미치는 외란으로는 가이드웨어 처짐, 크로스아암에 의한 레일 처짐, 레일 불균일, 레일 연결부 단차 등이 있다. 이러한 외란이 복합적으로 작용하지만, 설계 단계에서 각각의 영향을 단순화하여 독립적으로 그 영향을 분석할 필요가 있다. 본 논문에서는 차량속력에 따른 가이드웨어 처짐이 부상제어기에 미치는 영향을 분석한다. 하나의 전자석과 유연레일을 모델링하고 상태궤환을 갖는 제어기를 제안하여 속력에 따른 부상공극 변화를 관찰한다. 모의시험 결과 12 mm 레일의 휘어짐 상황에서 속력에 따라 부상 공극 변화가 커지지만, 실용화 사업의 목표를 달성함을 알 수 있었다.
카라반은 외부의 물리적 요인에 쉽게 영향을 받아 탑승자에게 위험한 상황을 초래하는 경우가 많다. 따라서 탑승자의 안정성을 확보하기 위해 스웨이 현상을 사전에 예방할 수 있는 스웨이 저감 장치를 개발할 필요성이 있다. 본 논문에서는 견인차량과 카라반 사이의 Hitch angle을 최소화하는 것을 목표로 한다. 구체적으로는 견인차량과 카라반 각각에 장착된 IMU 센서를 통해 카라반의 초기 불안정성을 감지하고, PID 제어기를 이용하여 Hitch angle, Hitch yaw rate가 Desired hitch angle, Desired hitch yaw rate에 수렴할 수 있도록 제어 값을 산출한다. 산출된 제어 값에 따라 카라반 좌우 브레이크에 다른 제동토크를 생성하여 분배하고 제어한다. 주행 실험을 통해 스웨이 저감 장치의 성능을 검증한 결과, 제어하지 않은 경우보다 Hitch angle이 감소한 것을 확인할 수 있었고, 횡 방향 안정성 향상률은 제어 전에 비해 78.9% 향상된 것을 확인하였다.
차량의 전자화가 진행됨에 따라 차량내 전자제어장치의 사용이 증가하고 있으며 각 제어장치들은 급증하는 정보의 처리를 위해 차량 통신 네트워크에 연결되고 있다. 본 논문에서는 FlexRay-CAN의 이종 통신망에 연결된 액추에이터의 네트워크 기반 제어를 위한 FlexRay-CAN 게이트웨이를 구현하고 FlexRay 슬롯의 2분법을 사용하여 할당된 최소한의 FlexRay 프레임 ID (Frame ID)를 사용하여 필요한 센서 정보를 제어 안정성을 보장하는 최대 허용 지연시간 이내로 전송하기 위한 패킹 알고리즘 제안한다. 접촉 힘 센서 정보를 대상으로 패킹맵을 구성하였으며 제안된 알고리즘은 이종의 네트워크에 분산되어 있는 시스템의 제어에 적용할 수 있다.
본 논문에서는 미분게임 이론과 다수준 계획법을 이용하여 차량 전복 방지 제어기를 설계하는 방법을 제안한다. 차량 전복 방지 문제는 비협조적 제로섬 2 인 미분게임으로 정식화된다. 미분게임의 균형해로 얻어지는 제어기는 모든 가능한 조향 입력에 대해 최악의 성능을 보장한다. 적은 계산량으로 미분 게임의 균형해를 찾기 위해 완화 과정을 가지는 다수준 계획법을 이용한다. 차량의 롤 운동을 억제하기 위해 능동 현가장치를 사용하면 차량의 횡방향 안정성이 상실되므로 이를 방지하기 위해 자세제어장치(ESP)를 이용한다. 시뮬레이션을 통해 제안된 방법이 미분게임의 균형해를 찾는데 효과적임을 보이고 설계된 제어기가 차량의 전복을 방지함을 보인다.
This study carries out the performance improvement and simplification of hydraulic modulator that plays an important role in vehicle stability control systems. The mathematical models for each component of a modulator, such as pump, wheel cylinder, check and solenoid valve, accumulator, damper are derived in detail. All the mathematical models are combined to form a modulator system and implemented through a computer program, which can be controlled by a user friendly GUI. To verity the simulation, comparison between simulation and experiments has been made. After the verification of the validity of the simulation, the effects of the design parameters of the modulator on the wheel cylinder pressure is investigated. The results show that the modulator without MPA has advantage in early time pressure rise rate, and it can be simplified.
지구온난화와 같은 환경적 문제점들로 인해 에너지 저감 및 고효율의 기술개발을 통한 탄소 저감이 주목을 받고 있다. 시대적 관심과 요구에 발맞춰 에너지 저감 효과가 있는 영구자석동기 전동기 등의 신기술을 철도차량에 적용하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. PMSM을 철도차량에 적용하기 위해 추진제어장치는 인버터 한 대가 한 대의 전동기를 제어하는 1C1M 방식이어야 하며, 유지보수성과 안정성을 확보하기 위해 전동기와 인버터 사이를 전기적으로 분리해줄 수 있는 차단기가 필요하다. 또한 에너지 저감과 고효율을 달성하기 위해서 추진제어장치는 소형, 경량화 구조로 개발 되어야 한다.
본 논문은 최근 각광을 받고 있는 차선 이탈 알림 서비스인 LDW(Lane Departure Warning)와 같은 안정성 서비스를 제공하기 위하여, 비대칭 멀티코어 플랫폼을 구성한다. 멀티코어 플랫폼은 고속 영상처리를 담당하는 고속영상 MCU(Micro Controller Unit) 코어와 안정적인 제어를 요하는 곳에 저속 제어 MCU코어를 사용하는 멀티코어 H/W 플랫폼상에 AUTOSAR S/W플랫폼을 포팅하고, AUTOSAR 개발방법론에 따른 MBD(Model Based Development) 기반 모델을 활용하여 LDW 소프트웨어 컴포넌트(SW-C)를 설계하고 동작을 검증한다. 또한 고속 영상 MCU와 저속 제어 MCU간에는 가상화 기법을 사용하지 않고 타이머 기반 공유 메모리를 이용한 폴링 기법의 IPC(Inter Processor Communication) 기능을 개발하고, 외부 타 ECU(Electronic Contol Unit)와의 CAN 통신기능을 개발하여 알람 신호, 차량 시뮬레이션 신호와 같은 제어 신호 송수신을 처리할 수 있도록 AUTOSAR S/W 플랫폼을 적용한다. 본 연구를 통하여 고속 및 저속 비대칭 멀티코어상에 AUTOSAR가 탑재된 ECU 기능 개발이 가능함을 확인함으로써, ADAS(Advanced Driver Assistance System)와 같은 다양한 응용 서비스들을 제공할 수 있게 되며, ISO 26262로 대변되는 차량 기능안정성 확보가 가능하게 된다.
국내 스마트시티와 긴급차량 우선신호 제어시스템의 현재 상황과 발전동향을 알아보고, 긴급차량 우선신호 제어시스템의 기존 효과분석과 신호제어시스템의 보안을 위한 국내외 선행 연구 내용을 바탕으로, 긴급차량 우선신호 제어시스템을 구축하고 긴급차량에 실제 적용 및 시험운행을 통해 시간단축의 효과성을 분석하였다. 더불어 실시간 신호시스템 제어의 보안관리 및 안정적인 서비스를 위해 기존 ISMS-P 인증제도와 한국인터넷진흥원 사이버보안 가이드의 보안요구사항과 보안위협 항목에 따른 보안대책의 연관성에 따라 비교하여 맵핑함으로서, 인명구조나 화재 등 긴급상황 발생 시 시민의 소중한 생명과 재산을 지킬 수 있는 골든타임 확보 가능성을 높일 수 있도록 ISMS-P 인증제도의 기술적 통제항목 개선을 제안한다.
본 논문은 불꽃 점화 방식 엔진에서 차량의 주행상태에 따른 점화코일의 전류량을 측정하여 추가적인 전류를 공급하는 충전 전류제어 장치를 고안하였다. 점화 코일의 전류를 안정적으로 공급하고 과전류를 방지함으로써 차량 엔진의 출력 향상 및 효율적인 연소가 가능하도록 하였으며, 다이나모 장비를 이용하여 출력과 토크에 대한 성능평가를 하였다. 실험결과는 제안하는 장치의 유효성을 보여주었다.
In this paper the reference model following control(RMFC) scheme through the optimal control theory is investigated for the independent rear wheel steering(IRWS) vehicle. RMFC vehicle follows the dynamic performance of a virtual vehicle as a reference model deisgned in the controller. Linear vehicle model of two degres-of-freedom is used to derive control scheme which is applied to full vehicle for evaluating handling performances. And 4WS vehicle through RMFC is compared to the conventional 2WS vehicle and 4WS vehicle in the J-turn test. The RMFC logic is also extended to IRWS vehicle, IRWS with RMFC shows not only the excellent handling performance but salso some advantages in terms of the directional stability and responsiveness from the simulation results.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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