This paper develops ABS braking real - time simulator to develop vehicle braking system by simulation. Recently, real-time simulation is widely used in the development of vehicles to decrease development time. In the field of electronic braking, real-time simulation is actively underway. In order to simulate electronic braking model in real time, a vehicle model, a hydraulic model, and a control S/W model are required. These models must be calculated in one platform. Therefore, in this paper, a vehicle model composed of CarSim and a hydraulic model composed of SimulationX using S/W in actual ABS controller was developed as a Simulink model base and linked with Matlab real time model. Using this real-time model, design effects of the electronic braking controller were simulated according to road surface condition to verify its operability.
본 논문에서는 차량 전복 방지를 위해 강인 제어기를 설계하고 적용하는 방법에 대해 제시한다. 운행 중인 차량은 속도나 무게중심과 같은 파라미터 변화가 쉽게 발생하는데, 차량 전복 방지 제어기가 파라미터 변화에 대해 강인하게 설계된다면 차량 전복 방지 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 이를 위해 본 논문에서는 이산시간영역에서 LMI 를 이용하여 $H_2$ 및 $H_{\infty}$ 강인제어기를 설계하고, 실험에 대한 신뢰도가 높은 차량 시뮬레이션 패키지인 CarSim 에서 차량 전복 방지를 위한 제어기의 성능을 검증한다.
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.
차량용 네비게이션 시스템은 자가 운전 차량의 증가, 여가 문화 확산 등으로 수요가 폭발적으로 증가하고 있으며, 실시간 교통 정보, 디지털 멀티미디어 방송 등의 기능이 융합되면서 텔레매틱스의 가장 중요한 분야로 급성장하고 있다. 이러한 네비게이션 시스템의 다양한 구성 요소 중 네트워크 데이터는 실세계의 도로망을 반영하며, 경로탐색의 기반이 되는 데이터로 가장 핵심 요소라 할 수 있다. 하지만, 현재의 네비게이션 시스템은 stand-alone 형태로 단말기 내의 네트워크 데이터는 자체가 과거의 데이터로 이를 보완하기 위하여 사용자는 주기적으로 업데이트를 수행해야 하는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 무선 통신을 활용하여 사용자가 요구하는 경로를 검증하여 항상 최신의 네트워크 데이터를 활용할 수 있는 기법을 제안하고 시뮬레이션을 통하여 제안 기법의 타당성을 검증하였다.
This paper describes an algorithm for Advanced Emergency Braking(AEB) with tire-road friction coefficient estimation. The AEB is a system to avoid a collision or mitigate a collision impact by decelerating the car automatically when forward collision is imminent. Typical AEB system is operated by Time-to-collision(TTC), which considers only relative velocity and clearance from control vehicle to preceding vehicle. AEB operation by TTC has a limit that tire-road friction coefficient is not considered. In this paper, Tire-road friction coefficient is also considered to achieve more safe operation of AEB. Interacting Multiple Model method(IMM) is used for Tire-road friction coefficient estimation. The AEB algorithm consists of friction coefficient estimator and upper level controller and lower level controller. The numerical simulation has been conducted to demonstrate the control performance of the proposed AEB algorithm. The simulation study has been conducted with a closed-loop driver-controller-vehicle system using using MATLAB-Simulink software and CarSim Vehicle model.
This article presents an optimum yaw moment distribution scheme for a vehicle with electronic stability control (ESC) and active rear steering (ARS). After computing the control yaw moment in the yaw moment controller, it should be distributed into tire forces, generated by ESC and ARS. In this paper, yaw moment distribution is formulated as an optimization problem. New objective function is proposed to tune the relative magnitudes of the tire forces. Weighed pseudo-inverse control allocation (WPCA) is adopted to solve the problem. To check the effectiveness of the proposed scheme, simulation is performed on a vehicle simulation package, CarSim. From the simulation, the proposed optimum yaw moment distribution scheme is shown to effective for vehicle stability control.
This article presents a comparison among several yaw and roll motion controllers for vehicle rollover prevention. In the previous research, yaw and roll motion controllers can be independently designed for rollover prevention. Following this idea, several yaw and roll motion controllers are designed and compared in terms of rollover prevention. For the yaw motion control, PID, LQR, SMC (Sliding Mode Control) and TDC (Time-Delay Control) are adopted. For the roll motion control, LQR, LQ SOF (Static Output Feedback) control, PID, and SMC are adopted. To compare the performance of each controller, simulation is performed on a vehicle simulation package, CarSim$^{(R)}$. From simulation, TDC and LQ SOF are the best for yaw and roll motion control, respectively.
This article presents an integrated chassis control with electronic stability control (ESC) and active front steering (AFS) under saturation of front lateral tire force. Regardless of the use of AFS, the front lateral tire forces can be easily saturated. Under the saturated front lateral tire force, AFS cannot be effective to generate a control yaw moment needed for the integrated chassis control. In this paper, new integrated chassis control is proposed in order to limit the use of AFS in case the front lateral tire force is saturated. Weighed pseudo-inverse control allocation (WPCA) with variable weight is adopted to adaptively use the AFS. To check the effectiveness of the proposed scheme, simulation is performed on a vehicle simulation package, CarSim. From simulation, the proposed integrated chassis control is effective for vehicle stability control under saturated front lateral tire force.
차량 선회 시 조종안정성과 주행 승차감을 향상시키기 위하여 능동적으로 차체의 롤(roll)을 줄이기 위한 연구가 진행되고 있다. 전동식 능동 롤 제어(ARC) 시스템은 전후 스테빌라이저바 중앙에 위치한 전동 모터 방식의 구동기에 의해 차량의 차체 롤을 제어한다. 본 연구에서는 이러한 전동식 ARC 시스템의 제어 성능 및 차량 동역학적 특성을 평가하고 검증하기 위한 해석, 벤치 시험, 실차 시험의 3단계 절차와 방법을 제안하였다. ARC 제어로직의 성능 및 타당성 평가를 위한 Matlab/Simulink와 CarSim 간의 연동-해석 방법을 제안하였고, ARC 구동기 및 시스템의 성능을 평가하기 위한 벤치 시험 방법과 실차 시험 방법을 제안하였다.
현실에서의 자동차 레이싱을 체험 및 경기를 진행하기 위해서는 진입 하려는 장벽이 매우 높다. 라이센스, 고액의 차량, 경기를 할 수 있는 경기장을 섭외 하거나 참여하려면 많은 비용과 시간이 필요하다 동시에 현실의 자동차 레이싱은 많은 위험성을 가지고 진행 된다. 이러한 문제가 있기 때문에 심레이싱 장비를 통해서 각자만의 공간에서 현실의 레이싱과 비슷한 느낌을 만들기 위해서 여러 가지 장비를 이용한다. 이러한 현실과 비슷한 장비를 심레이싱 장비라고 한다. 심레이싱 장비는 총 세 가지로 나눌 수 있다. 첫 번째로는 가상 레이싱을 실행 할 수 있는 레이싱 게임 장치, 두 번째로는 레이싱 게임 장치와 연동이 되는 핸들과 시트 및 거치대, 세 번째로는 레이싱 게임에서 움직이는 방향을 몸에 체험시키기 위한 레이싱 모션 장치들이 있다. 본 논문에서는 현실의 자동차 레이싱의 느낌을 게임 레이싱의 기반으로 게임 레이싱을 컨트롤 할 수 있는 장비인 핸들과 거치대 장비와 게임 레이싱의 방향을 체험 할 수 있는 모션장비를 통해서 현실의 레이싱과 얼마나 비슷한 현실을 가지고 있는 지 G-Force의 방향과 속도변화의 값을 통해 현실의 레이싱과 데이터 값의 변화가 어떻게 차이가 있는지 확인 해보겠다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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