• 제목/요약/키워드: 현가시스템

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차량 현가시스템 성능 향상을 위한 현가장치 모델링 및 고유구조 지정 제어기 설계 연구 (A Study on the Suspension System Modeling and Left Eigenstructure Assignment Control Design for Performance Improvement of an Automotive Suspension System)

  • 김주호;서영봉;최재원;유완석
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권11호
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    • pp.81-88
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    • 1999
  • A conventional quarter-car suspension system is a single input system with one actuator. Thus, the performance enhancement for ride quality could be limited. In this paper, we propose a novel automotive suspension system for a quarter-car with two independent actuators to improve the control performance. The left eigenstructure assignment method for multi-variable systems has been applied to the proposed novel quarter-car model.

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능동 서스펜션 장치에의 대칭제어시스템 적용에 관한 연구 (A Study on Adopting Symmetric Control System in Active Suspension Equipment)

  • 박중현;김순호
    • 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.

센서위치를 고려한 능동 서스펜션 강인제어에 관한 연구 (A Study on Active Suspension Robust Control with Sensor and Actuator Location)

  • 박중현;장승재
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.1147-1152
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    • 2006
  • 본 논문에서는 스카이훅댐퍼 시스템의 해석 및 설계에 능동 서스펜션 강인제어 이론을 적용하여 현가장치설계에 응용 할 수 있는 이론 및 실험적 제어 장치 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 센서의 위치 관계에 따른 능동현가시스템을 해석하여 위와 같은 빠른 응답성과 높은 정도의 제어가 가능한 제어시스템을 해석, 설계하기 위하여 강인제어시스템의 적용에 관한 고찰을 하였다. 그리고 제어대상시스템에 대한 강인제어시스템을 설계하기 위한 모델링 및 적용방법을 수식적으로 해석하였으며, 스카이훅현가장치의 제어시스템설계에 중요한 내외란성 향상을 위한 강인제어 시스템설계에 적용하는 방법에 관해 고찰하였다.

LQG/LTR 설계방법을 이용한 자동차 현가장치 능동제어 (Automotive Active Suspension Design using LQG/LTR method)

  • 박봉철;황재혁
    • 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.

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오차 자기 순환 신경회로망을 이용한 현가시스템 인식과 슬라이딩 모드 제어기 개발 (Identification of suspension systems using error self recurrent neural network and development of sliding mode controller)

  • 송광현;이창구;김성중
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.625-628
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    • 1997
  • In this paper the new neural network and sliding mode suspension controller is proposed. That neural network is error self-recurrent neural network. For fast on-line learning, this paper use recursive least squares method. A new neural networks converges considerably faster than the backpropagation algorithm and has advantages of being less affected by the poor initial weights and learning rate. The controller for suspension systems is designed according to sliding mode technique based on new proposed neural network.

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차량용 현가장치 적용 에너지 하베스팅을 위한 전력변환 시스템에 관한 연구 (A study on Power Conversion System for Energy Harvesting applied to Vehicle Suspension)

  • 이진규;안민혁;박병건
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.210-211
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    • 2017
  • 본 논문에서는 자동차가 주행 시 노면에서 발생되는 충격을 흡수하는 현가장치에서 전기에너지를 얻기 위한 에너지 하베스팅 기술에 적용 가능한 전력변환 시스템에 관하여 연구 하였다. 제안된 전력변환장치는 2상 AC-DC 다이오드를 직렬로 구성하여 선형 발전기의 서로 다른 주파수와 크기를 갖는 출력전압에 대해 효과적으로 전기에너지로 변환하도록 하였다. 제안한 전력변환시스템의 가능성을 확인하기 위해 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증하였다.

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실시간 Hardware-in-the-Loop 시뮬레이션을 이용한 반능동 현가시스템 특성 평가 (A Strategy to Evaluate Semi-Active Suspension System using Real-Time Hardware-in-the-Loop Simulation)

  • 최규재;노기한;유영면;김혁
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제9권6호
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    • pp.186-194
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    • 2001
  • To meet the challenge of testing increasingly complex automotive control systems, the real-time hardware-in-the-loop(HIL) simulation technology has been developed. In this paper, a strategy for evaluation of semiactive suspension systems using real-time HIL simulation is presented. A multibody vehicle model is adopted to simulate vehicle dynamic motions accurately. Accuracy of the vehicle simulation results is compared to that of the real vehicle field test and proven to be very accurate. The controller and stepping motor to adjust semi-active damper stage are equipped as external hardwares and connected to the real-time computer which has vehicle dynamic model. Open and closed loop test methods are used to evaluate a controlled suspension system and the system's operations are verified it is found that the proposed evaluation methods can be used well for the verification of semi-active suspension systems.

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대형 트럭 반능동형 캐빈 공기 현가시스템의 승차감 성능 평가 연구 (Ride Performance Evaluation of a Heavy Truck Semi-active Cabin Air Suspension System)

  • 이지선;최규재;이광헌
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.77-83
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    • 2008
  • Semi-active cabin air suspension system improves driver's comfort by controlling the damping characteristics in accordance with driving situation. For the driver's comfort evaluation, test procedure has the two methodologies which are filed test and lab test. A field test method has a drawback. It requires a lot of time and money on repetitive test, due to the sensitivity of field test. On the other hand, the test with six axes simulation table at laboratory can obtain the repeatability of test, better than the field test method. In this paper, the procedures of ride performance test and control logic tuning with the table are presented. Drive files of the table can be represented with the almost same input condition as field test data. According to the result from the comparative test using six axes simulation table between passive and semi-active system by making ECU logic tuning, the RMS acceleration of semi-active cabin air suspension system was reduced by 29.6% compared with passive system.

후륜 인휠 모터 전기자동차의 구동 및 반능동 현가시스템 동시 제어를 통한 주행 성능 분석 (Driving Performance Analysis of a Rear In-wheel Motor Vehicle with Simultaneous Control of Driving Torque and Semi-active Suspension System)

  • 신슬기;최규재
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.11-17
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    • 2015
  • Recently, the in-wheel motor vehicle is rapidly developed to solve energy exhaustion and environmental problems. Especially, it has the advantage of independently driving the torque control of each wheel in the vehicle. However, due to the weight increase of wheel, the comfort of vehicle riding and performance of road holding become worse. In this paper, to compensate the poor performance, a simultaneous control of the driving torque and semi-active suspension system is investigated. A vehicle model is generated using CarSim Software and validated by field tests. Co-simulation of CarSim and MATLAB/Simulink with control logics is carried out, and it is found that simultaneous control of the driving torque and semi-active suspension system can improve driving stability and durability of the in-wheel motor system.