• International Journal of Automotive Technology
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• 제8권2호
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• pp.203-209
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• 2007

As the vehicle electronic control technology quickly grows and becomes more sophisticated, a more efficient means than the traditional in-vehicle driving test is required for the design, testing, and tuning of electronic control units (ECU). For this purpose, the hardware-in-the-loop simulation (HILS) scheme is very promising, since significant portions of actual driving test procedures can be replaced by HIL simulation. The HILS incorporates hardware components in the numerical simulation environment, and this yields results with better credibility than pure numerical simulations can offer. In this study, a HILS system has been developed for ESP (Electronic Stability Program) ECUs. The system consists of the hardware component, which that includes the hydraulic brake mechanism and an ESP ECU, the software component, which virtually implements vehicle dynamics with visualization, and the interface component, which links these two parts together. The validity of HIL simulation is largely contingent upon the accuracy of the vehicle model. To account for this, the HILS system in this research used the commercial software CarSim to generate a detailed full vehicle model, and its parameters were set by using design data, SPMD (Suspension Parameter Measurement Device) data, and data from actual vehicle tests. Using the developed HILS system, performance of a commercial ESP ECU was evaluated for a virtual vehicle under various driving conditions. This HILS system, with its reliability, will be used in various applications that include durability testing, benchmarking and comparison of commercial ECUs, and detection of fault and malfunction of ESP ECUs.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.444-453
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• 2017

기존 RTDS를 이용한 PV PHIL(Power-Hardware-In-Loop) Simulator는 확장성과 유연성의 문제로 인하여 일반 DC Amplifier를 이용한 많은 연구가 진행되었으나, PV Inverter와 연계할 경우에 과도 상태의 출력이 발생하여 안정성과 PV Inverter의 성능 개선이 불가능하였다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 PV PHILS의 출력 성능 향상과 안정적인 운영이 이루어질 수 있는 제어 알고리즘을 제안한다. 즉, 이 제어 알고리즘은 DC Amplifier의 전기적 출력 특성을 극복하기 위해 정전압(CV), 정전류(CC) 상태에 따라 전압, 전류의 목표 값을 제어하고 각 장치별 특성 고려한 Multi-rate 기반의 특성을 갖는다. 먼저, PV Array의 수학적인 모델링과 DC Amplifier 그리고 DC 전력측정용 Isolated 장치와 통합하여 실시간 처리 기반의 장치로 구성하였고, 제안한 알고리즘이 적용된 PV PHILS와 실제 계통에 연계된 PV Inverter를 이용한 성능시험을 통해서, 그 결과가 기존 방법에 대비해 우수성 및 유용성을 입증하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.11-20
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• 2019

본 논문에서는 반도체 FAB에서의 OHT의 제어기를 검증하는 HIL(Hardware-In-the-Loop) 시뮬레이션 방법론을 제안한다. 반도체 FAB의 OHT 네트워크에는 수많은 OHT들이 동시에 운영될 수 있으므로 OHT 제어기에 대한 완벽한 검증은 물류 설비 안정성을 보장하는 데 매우 중요하다. 제어기는 정상적인 상황에 대해서 뿐 아니라 예측하기 힘든 비정상적인 상황에 대해서도 고려하여 설계되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 제어기의 검증을 위해 비정상 상황을 생성할 수 있는 레일 네트워크와 OHT를 포함한 가상 환경을 사용하는 HIL 시뮬레이션 방법론을 제안한다. 제안되는 HIL 시뮬레이션 방법은 구현되었고, 다양한 예제를 통해 테스트 되었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.195-202
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• 2002

By using modeling and simulation. today's design engineers are simultaneously reducing time to market and decreasing the cost of development, while increasing the quality and reliability of their products. A driving simulator is the best example of this method and allows virtual designs of control systems, electronic systems, mechanical systems and hydraulic system of a vehicle to be evaluated before costly prototyping. The objective of this Paper is to develop the virtual Proving: ground using a driving simulator and to show its capabilities of an automotive system development tool. For this purpose, including a real-time vehicle dynamics analysis system, the PC-based driving simulator and the virtual proving ground are developed by using VR(Virtual Reality) techniques. Also ABS HIL(Hardware-In-the-Loop ) simulation is performed successfully.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1094_1095
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• 2009

최근 분산전원 시스템들이 가정이나 공공기관 등에 많이 설치되면서 계통에 많은 문제점을 일으키고 있다. 이러한 문제점을 연구하기 위해서는 계통 등의 실제 시스템을 설치하여 실험을 하여야 하는데 학교 연구실 입장에서는 실제 시스템을 설치하여 실험하는데 한계가 있다. 그러나 실시간 전력 계통 모의장치 (Real Time Digital Simulator)를 이용하여 실시간으로 시스템을 시뮬레이션 할 경우 다양한 알고리즘의 적용이 가능하고, 고장, 전력계통 과도현상 등 계통에 일어날 수 있는 여러 가지 상황을 손쉽게 고려해 보는 것이 가능하다. 본 논문에서는 RTDS 내 계통 연계형 태양광 발전시스템을 실제 시스템과 유사하게 모델링하고, 실제 DSP (Digital Signal Processor) 를 이용하여 시스템을 실시간으로 운전하는 HILS (Hardware In the Loop System) 시스템을 구성하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.323-329
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• 2012

A thermal management system of a proton exchange membrane fuel cell is taken charge of controlling the temperature of fuel cell stack by rejection of electrochemically reacted heat. Two major components of thermal management system are heat exchanger and pump which determines required amount of heat. Since the performance and durability of PEMFC system is sensitive to the operating temperature and temperature distribution inside the stack, it is necessary to control the thermal management system properly under guidance of operating strategy. The control study of the thermal management system is able to be boosted up with hardware in the loop simulation which directly connects the plant simulation with real hardware components. In this study, the plant simulation of fuel cell stack has been developed and the simulation model is connected with virtual data acquisition system. And HIL simulator has been developed to control the coolant supply system for the study of PEMFC thermal management system. The virtual data acquisition system and the HIL simulator are developed under LabVIEWTM Platform and the Simulation interface toolkit integrates the fuel cell plant simulator with the virtual DAQ display and HIL simulator.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제11권4호
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• pp.338-344
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• 2010

This paper discusses the development of the control system of a mini quadrotor in Konkuk University for indoor applications. The attitude control system consists of a stability augmentation system, which acts as the inner loop control, and a modern control approach based on modeling will be implemented as the outer loop. The inner loop control was experimentally satisfied by a proportional-derivative controller; this was used to support the flight test in order to validate the modeling. This paper introduces the mathematical model for the simulation and design of the optimal control on the outer loop control. To perform the experimental tests, basic electronic hardware was developed using simple configurations; a microcontroller used as the embedded controller, a low-cost 100 Hz inertial sensors used for the inertial sensing, infra-red sensors were employed for horizontal ranging, an ultrasonic sensor was used for ground ranging and a high performance propeller system built on an quadrotor airframe was also employed. The results acquired from this compilation of hardware produced an automatic hovering ability of the system with ground control system support for the monitoring and fail-safe system.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권5호
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• pp.1698-1705
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• 2016

In this paper, a hardware-in-the-loop simulation platform for MMCs is established, which connects a real time digital simulator (RTDS) and a designed MMC controller with optical fiber. In this platform, the converter valves are simulated with a small time step of 2.5 microsecond in the RTDS, and multicore technology is implemented for the controller so that the parallel valve control is distributed between different cores. Therefore, the designed controller can satisfy the requirements of real-time control. The functions of the designed platform and the rationality for the designed controller are verified through experimental tests. The results show that different modulation modes and various control strategies can be implemented in the simulation platform and that each control objective can been tracked accurately and with a fast dynamic response.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.339-340
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• 2015

본 논문에서는 HVDC 제어 시스템의 기능 검증을 위해 구축한 RTDS 기반의 HILS(Hardware-In-the Loop Simulation)시스템 및 시험 결과를 소개하였다. MMC 기반 VSC HVDC는 다수의 직렬 연결된 SM(Sub-Module)을 개별 제어해야 하므로 기존의 LCC HVDC 및 2/3-Level 컨버터 기반의 VSC HVDC와 같은 설비들보다 훨씬 더 복잡한 VBE 구조를 가지고 있다. 또한 짧은 시간 내에 정밀한 제어가 가능해야 하므로 높은 제어 정밀도가 요구된다. (주)효성에서는 제어 시스템의 성능 검증을 위해 RTDS 기반의 HILS(Hardware-In-the Loop Simulation)시스템을 구축하였으며, 이를 이용하여 HVDC 제어 시스템의 성능 시험을 수행하였다. 본 논문에서는 구축된 RTDS 기반의 HILS 시스템 및 시험 결과를 소개하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제26권1호
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• pp.99-110
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• 2009

이 연구의 목적은 편대비행위성의 항법 및 궤도제어를 위한 실시간 Hardware-In-the-Loop(HIL) 시뮬레이션 테스트베드를 개발하는데 있다. HIL 시뮬레이션 테스트베드는 실제와 비슷한 하드웨어 환경을 구성하여 주어진 편대비행임무 요구조건에 따른 새로운 개념의 알고리즘을 테스트할 수 있는 시뮬레이터이다. HIL 시뮬레이션 테스트베드는 실제의 인공위성 시스템 인터페이스와 최대한 유사하게 설계되었으며 환경 컴퓨터, GPS 시뮬레이터, GPS 수신기, 비행제어 컴퓨터, 시각화 컴퓨터 등 총 5개의 독립적인 시스템으로 구성되어 있다. Spirent Communication사의 GSS6560 다중패널 RF 시뮬레이터와, (주)세트렉아이에서 제작한 우주용 GPS 수신기를 사용하여 실제와 유사한 GPS 관측데이터를 사용한다. GPS 수신기로부터 획득한 관측데이터는 비행제어 컴퓨터 시스템으로 전송되고 이를 통해 편대비행위성의 절대위치 및 상대위치결정을 수행하였다. 또한 이 결과를 바탕으로 비행제어 컴퓨터 시스템은 궤도조정에 필요한 제어값을 계산하여 환경 컴퓨터 시스템으로 전송한다. 이렇게 5개의 독립적인 시스템을 유기적으로 통합하여 폐순환반복(closed-loop) HIL 시뮬레이션 테스트베드를 설계하였다. 이 논문에서는 편대비행 위성의 항법 및 제어 알고리즘 테스트를 위한 실시간 HIL 시뮬레이션 테스트베드의 전반적인 구성방법과 세부적인 구성요소에 대해 설명하였다 저궤도 편대비행위성의 편대유지 임무에 대한 가상의 시나리오를 설정하여 위성 편대비행의 항법 및 궤도제어 알고리즘을 실험적으로 검증하였다.