• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제6권4호
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• pp.195-203
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• 2017

A 2U cube satellite called SNUGLITE has been developed by GNSS Research Laboratory in Seoul National University. Its main mission is to perform actual operation by mounting dual-frequency global positioning system (GPS) receivers. Its scientific mission aims to observe space environments and collect data. It is essential for a cube satellite to control an Earth-oriented attitude for reliable and successful data transmission and reception. To this end, an attitude estimation and control algorithm, Attitude Determination and Control System (ADCS), has been implemented in the on-board computer (OBC) processor in real time. In this paper, the Extended Kalman Filter (EKF) was employed as the attitude estimation algorithm. For the attitude control technique, the Linear Quadratic Gaussian (LQG) was utilized. The algorithm was verified through the processor in the loop simulation (PILS) procedure. To validate the ADCS algorithm in the ground, the experimental verification via a single axis Hardware-in-the-loop simulation (HILS) was used due to the simplicity and cost effectiveness, rather than using the 3-axis HILS verification (Schwartz et al. 2003) with complex air-bearing mechanism design and high cost.

• 전기학회논문지
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• 제59권12호
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• pp.2298-2305
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• 2010

The paper presents the Model Based Design(MBD) method which design and verify control algorithm for safety power window. Safety power window are required to work together with the anti-pinch function and have to meet FMVSS118 S5 requirements and equivalent ECC requirements. To meet the requirements, this paper presents the establishment of SILS and RCP environments. The design process can reduce time and support more performance-assured design. As a result of study, it met the regulations and achieved reaction force that close to common products.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권1호
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• pp.85-95
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• 2013

As the conventional hydraulic power steering system in the passenger vehicles is being rapidly replaced by EPS (Electric Power Steering) system, performance evaluation of the EPS system has become an important issue in the automotive industries. But the evaluation process takes significant expertise since steering conditions in the test protocols must be implemented with high accuracy. EPS HILS (Hardware-In the-Loop Simulation) system is developed together with robot steering system in this study. Main components of EPS HILS system include: C-EPS hardware, CarSim vehicle model, and road reaction force generation system powered by servo motor. The robot steering system, operated by another servo motor, was combined with EPS HILS system to substitute for steering efforts of human driver. The road reaction force generation system and the robot steering system were carefully validated by using the data obtained from vehicle tests. An on-center handling test was conducted by using EPS HILS system combined with the robot steering system. In the result of this study, robot-steered EPS HILS system developed with its high reliability and no need of skilled driver's, can be widely adopted to evaluate any performance of EPS system.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권5호
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• pp.326-334
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• 2019

HILS(Hardware In the Loop Simulation)를 이용한 소형 무인항공기 개발은 비용과 시간을 줄이면서 무인항공기의 신뢰성을 높이는데 효과적으로 사용될 수 있다. 또한, 실제 비행 중에 발생할 수 있는 비행제어컴퓨터의 사용 불능상태 등을 고려한 시뮬레이션을 개발과정에 반영하면, 인명 및 재산상 피해 등의 위험을 감소시킬 수 있다. 이러한 HILS를 적용하기 위해서는 실제 비행 조건과 유사한 환경을 제공할 수 있는 실시간 시뮬레이션 환경이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 6자유도 모션테이블을 이용하여 소형 무인항공기용 실시간 HILS 환경을 구축하였다. 선행연구에서 개발된 6자유도 모션테이블을 실시간으로 HILS 환경과 연동하기 위하여, 동작 알고리즘을 위치제어 방식에서 속도제어 방식으로 변경하여 설계 하였다. 또한, 모션테이블의 실시간 동작을 확인하기 위해 역기구학 및 동작 시뮬레이션 모델을 Matlab $Simulink^{(R)}$에서 모델링하고 검증하였다.

• 대한교통학회지
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• 제26권3호
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• pp.31-40
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• 2008

오랫동안 교통신호제어의 효율을 보다 정확하게 평가하기 위한 다양한 방법들이 모색되어 왔다. 요즘에는 HILSS (Hardware-in-the-Loop-Simulation System) 기법을 응용하여 통신환경, 하드웨어 성능, 제어장치의 운영상황 등 물리적 제어환경까지 고려한 평가가 가능한 수준으로 발전하고 있다. 본 연구에서는 CORSIM(5.0)을 교통류 시뮬레이션 모형으로 하고 COSMOS를 교통제어센터로 하여 COSMOS가 CORSIM의 시뮬레이션 가로망의 모든 교차로에 대해 실시간으로 현시진행을 직접 제어하는 방식의 온라인평가모형을 개발하였다. 개발된 평가모형을 검증하기 위해 시뮬레이션에서의 센터 신호계획 반영 정확도를 검증하였으며, 사례연구를 통해 온라인 평가모형에서의 각 가로별 지체시간 분포가 CORSIM 독립시뮬레이션에서의 지체시간 분포비교를 통해 모형의 유효성을 검증하였다. 평가 결과 개발된 평가모형은 COSMOS에 대응하는 실시간 제어에 대응할 수 있음을 보여주었으며, 센터 신호계획에 정확하게 반응하였다. 또한 지체시간 분포 비교를 통해 입력 TOD에 의한 시뮬레이션 결과와 온라인 TOD에 의한 시뮬레이션 결과가 다르지 않은 것으로 나타나 유효한 온라인 평가모형임을 알 수 있었다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제16권3호
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• pp.67-74
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• 2019

The automotive market has recently been investing much time and costs in improving existing technologies such as ABS (Anti-lock Braking System) and TCS (Traction Control System) and developing new technologies. Additionally, various methods have been applied and developed to reduce this. Among them, the development method using the simulation has been mainly used and developed. In this paper, we have studied a method to develop SILS (Software In the Loop Simulation) for TCS which can test various environment variables under the same conditions. We modeled hardware (vehicle engine and ABS module) and software (control logic) of TCS using MATLAB/Simulink and Carsim. Simulation was performed on the climate, road surface, driving course, etc. to verify the TCS logic. By using SILS to develop TCS control logic and controller, it is possible to verify before production and reduce the development period, manpower and investment costs.

• 대한전자공학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.559-567
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• 1987

In this paper, the real time simulation of continuous dynamic system was performed by general integration algorithms using multiprocessor. For the stable simulation, the relation between stability of integration method and integration step-size was investigated from the stability graph. As a typical illustration, the real-time digital simulation and the real-time hard-ware-in-the-loop simulation of flight control system were performed and reviewed. Moreover through the real-time simulation, the design verification and performace test of flight control system could be evaluated. The computer used for simulation is AD10, which is a very high-speed special-purpose computer designed specifically for a time-critical simulation of large and complex models of dynamic systems. The simulation validity is demonstrated by comparing hardware simulation results with software simulation results.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권7호
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• pp.949-955
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• 2018

HIL 시뮬레이션은 복잡한 실시간 임베디드 시스템을 개발하고 테스트하는 데 사용되는 기법이다. HIL 테스트는 해양플랜트와 같은 고부가가치 선박인 LNGC의 PMS 성능 검증을 위한 효율적인 플랫폼이 된다. 그러나 국내 조선소를 비롯한 연구기관에서 스스로 HIL 테스트를 수행하기에는 시간이 필요하다. 이 문제를 해결하기 위해, 본 연구는 전력 공급 장치 / 소비 장치, 제어콘솔, MSBD 로 구성된 FPGA 기반의 PMS-HIL 시뮬레이터를 제안한다. 제안된 HIL시뮬레이션 플랫폼은 실제 장비 데이터를 사용하였고, PMS의 부하 공유 테스트를 수행하였다. 제안된 시스템은 대칭, 비대칭 및 고정 부하분배를 통해 검증하였고 공장수락시험 대체 가능성을 보여 준다. 또한 향후 에너지관리시스템 개발을 비롯한 선박 자동화 및 자율운항을 위한 추가 시스템 개발 시 많은 도움을 줄 것으로 사료된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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• pp.723-729
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• 2001

Electro-hydraulic shift control of a vehicle automatic transmission has been predominantly carried out via an open-loop control based on numerous time-consuming calibrations. Despite remarkable success in practice, the variations of system characteristics inevitably deteriorate the performance of the tuned open-loop controller. As a result, the controller parameters need to be continuously updated in order to maintain satisfactory shift quality. This paper presents a self-learning algorithm for automatic transmission shift control in a construction vehicle during inertia phase. First, an observer reconstructs the turbine acceleration signal (impossible to measure in a construction vehicle) from the readily accessible turbine speed measurement. Then, a control algorithm based on a quadratic function of the turbine acceleration is shown to guarantee the asymptotic convergence (within a specified target bound) of the error between the actual and the desired turbine accelerations. A Lyapunov argument plays a crucial role in deriving adaptive laws for control parameters. The simulation and hardware-in-the-loop simulation (HILS) studies show that the proposed algorithm actually delivers the promise of satisfactory performance despite the system characteristics variations and uncertainties.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제12권1호
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• pp.9-16
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• 2023

로봇은 군사 분야로까지 활용 범위를 넓히며 다가올 미래전에서 감시경계, 적군 탐지 등 중요한 임무를 맡게 될 것으로 전망된다. 군집 로봇은 다수라는 장점으로 단일 로봇이 수행하기 어렵거나 오랜 시간이 소요된 임무를 보다 효율적으로 수행할 수 있다. 상호 간 인지 및 협업이 필수인 군집 로봇은 방대한 데이터를 주고 받으며, 이로 인해 SW의 검증이 점점 더 어려워지고 있다. 임무 검증의 신뢰성을 높이기 위해 사용하는 Hardware-in-the-loop simulation은 복잡한 군집 로봇의 SW 검증을 가능하게 하나, HILS 장치와 시뮬레이터 간 주고 받는 검증 데이터의 양이 검증 대상 시스템 수에 따라 기하급수적으로 증가하여 통신 과부하가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 군집 로봇의 임무 검증에서 발생하는 통신 과부하 문제를 해소하기 위해 디지털 트윈 기반의 통신 최적화 기법을 제안한다. 제안하는 Digital Twin based Multi HILS Framework 하에서 Network DT은 Network Controller 알고리즘을 통해 임무 시나리오에 따라 각 로봇에게 네트워크 자원을 효율적으로 할당할 수 있으며, 군집에 참여하는 개별 로봇들이 요구하는 Sensor Generation Rate를 모두 만족시킬 수 있음을 확인하였다. 또한 데이터 전송에 대한 실험 결과 패킷 손실 비율을 기존 15.7%에서 약 0.2%로 감소시킬 수 있었다.