• 제목/요약/키워드: Speed controller

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${\mu}C/OS-II$를 적용한 차량용 제어시스템의 설계에 관한 연구 (A Study on Design of Vehicle Control System Based on ${\mu}C/OS-II$)

  • 송영호;이태양;박원용;문찬우;안현식;정구민
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.193-197
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    • 2009
  • 본 논문에서는 신뢰도와 내구성이 보장되어 차량용 바디 제어기에 많이 사용되는 16bit 마이크로 컨트롤러인 XC2287에 ${\mu}C/OS-II$를 이식하고 차량의 전자제어 액츄에이터롤 많이 사용되는 모터로 시스템을 구성하여 실시간 운영체제 기반의 모터구동시스템을 구현한다. 구현한 실시간 모터구동시스템은 XC2287 마이크로 컨트롤러의 범용입출력 포트로부터 펄스폭 변조 신호를 출력하고 드라이버 회로를 통해 증폭된 신호가 DC모터에 인가된다. 사용자는 XC2287에 장착된 전위차계를 조작하여, 포트로부터 출력되는 펄스폭을 조절하고, 이를 통해 DC모터의 속도를 제어하고 출력된 신호를 모니터링 한다. 전위차계 조작에 의한 입력과정과 펄스폭 변조 신호 출력과정을 세마포어를 이용하여 동기화하는 실험을 통하여 ${\mu}C/OS-II$ 이 올바르게 이식되었는지를 검증한다.

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진화전략을 이용한 도립진자의 안정화 및 위치제어 (Position Control and Stabilization of Inverted Pendulum using the Evolution Strategies)

  • 이동욱;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.71-80
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    • 1996
  • 본 논문은 진화연산 중 실수값 탐색에 유리한 진화전략(Evolution Strategies)을 이용하여 대표적인 비선형 시스템인 도립전자(Inverted Pendulum)의 안정화 및 위치제어를 실현한다. 도립진자의 제어입력은 진자의 상태변수 x, $, $, $ 의공간을 나누어 그 공간에해당되는 염색체의 원소가 된다. 일바적으로 염색체의 길이가 길어지면 최적의해를 탐색하기 위한 진화시간은 길어진다. 따라서 본 논문에서는 진화속도를 개선하기 위하여, 서로 대칭이 되는 진자의 구간에 대해서는 제어입력을 따로 구하지 않고 그 제어입력의 부호만 바꾸어 주는 방식을 채용하여 상태공간을 반으로 줄이는 방법을 제안하였으며, 진자의 수레가 제어 목표점에서 멀리 떨어져 있는 경우와 가까이 있는 경우로 나누어, 염색체의 진화과정을 2단계에 걸쳐 수행하게 함으로써 염색체의 진화속도의 개선은 몰룬 시스템 전체의 성능을 향상시켰다. 또 하나의 방법으로 신경회로망과 진화전략을 융합한 방법을 제안하고, 제안한 제어방식은 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 그 유효성을 확인한다.

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1인승 전기차량의 임베디드 전동제어장치 설계 (Design of Embedded Electrical Power Control Unit for Personal Electrical Vehicle)

  • 신규재;차현록
    • 전기전자학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.282-290
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    • 2014
  • 본 논문은 1인승 전기차량의 임베디드 전동 제어장치 설계를 제안하였다. 제안된 임베디드 장치는 PIC18F8720 프로세서, 16Mb flash ROM, 32Mb SDRAM과 신호처리회로로 설계되었다. 제안된 1인승 전기차량은 4KW 인휠 BLDCM, $180^{\circ}$ 도통 공간 벡터제어 3상 전압형 인버터, PID 속도제어기와 전동제어 장치와 임베디드 제어장치로 구성된다. 이 1인승 전기차량은 역 3륜 형태의 기계적인 구조를 가지고 있으며, 인휠 BLDCM과 틸팅 기능을 가지는 조향 메카니즘이 적용되었다. 또한 제안된 임베디드 전동제어장치의 성능은 PEV에 대한 Lab 실험과 도로 주행시험을 통하여 검증하였다.

GPS 기반의 초소형 무인선박을 위한 자율항법 알고리즘 개발 (Development of Autonomous Navigation Algorithm for Very Small Unmanned Surface Vehicle based on GPS)

  • 김효일;전승환
    • 한국항해항만학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.303-308
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    • 2009
  • 최근 항공기, 자동차, 선박을 포함하여 다양한 분야에서 무인시스템에 관한 연구 개발이 이루어지고 있다. 우리나라에서도 IT 기술의 발달과 함께 무인시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있지만 아직 개발 실적은 미미한 수준이다. 이 연구에서는 바지(barge)선형의 초소형자율 무인선박(USV)을 개발하고자 하였다. 자율항법 알고리즘 개발에 GPS센서의 위치 정보를 기반으로 대권항법 계산식을 적용하였으며, 프로그래밍은 NI사의 LabVIEW 8.2를 이용하였다. 조타제어는 펄스진폭변조 방식으로 하였다. 또한, 엔진시스템은 전동모터 및 전자 변속기로 구성하였고, 엔진시스템 냉각방식으로 DC모터펌프를 이용한 해수 직접냉각방식을 채용하였다. 무인선박을 자체 설계 제작하고, 해상실험을 통해 자율운항 알고리즘의 유효성을 검증하였다.

모델링 기법을 이용한 차량용 IPC 소프트웨어구조 설계 및 구현 (A Design and Implementation of Software Architecture for IPC in Vehicles Using Modeling Methodology)

  • 송봉기;유윤식
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.1567-1572
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    • 2012
  • 자동차용 IPC는 운전자에게 차량의 속도, RPM, 주행 거리 등의 운행 정보를 제공하는 장치이다. 기존의 전통적인 IPC의 경우 주로 기계식으로 구현되고 있으나 현재 사용자의 편의성 증대를 위한 요구 증가에 따라 IPC에도 그래픽 요소와 효율적인 정보제공을 위한 사용자친화적인 형태로의 변화가 필요하다. 이를 위해서는 모델링 기법을 이용하여 소프트웨어의 유연성과 강건성을 갖는 IPC의 소프트웨어 구조가 필요하다. 이에 본 논문에서는 MVC 모델과 UML을 이용하여 IPC 소프트웨어 구조를 설계하고 구현한다. 뷰를 분리하여 개발함으로써 다양한 형태의 정보 화면을 개발할 수 있고 또한 UML의 상태 다이어그램을 통해 뷰의 전환 등을 간단한 상태의 변화로 처리하여 개발이 용이하다. 제안하는 IPC 시스템은 개발 기간의 단축을 통한 비용 절감 및 MVC 모델 구조에 따른 유지보수의 용이성을 기대할 수 있다.

모델링 기법을 이용한 차량용 IPC 소프트웨어구조 설계 및 구현 (A Design and Implementation of Software Architecture for IPC in Vehicles Using Modeling Methodology)

  • 송봉기;유윤식
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.1321-1326
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    • 2012
  • 자동차용 IPC는 운전자에게 차량의 속도, RPM, 주행 거리 등의 운행 정보를 제공하는 장치이다. 기존의 전통적인 IPC의 경우 주로 기계식으로 구현되고 있으나 현재 사용자의 편의성 증대를 위한 요구 증가에 따라 IPC에도 그래픽 요소와 효율적인 정보제공을 위한 사용자친화적인 형태로의 변화가 필요하다. 이를 위해서는 모델링 기법을 이용하여 소프트웨어의 유연성과 강건성을 갖는 IPC의 소프트웨어 구조가 필요하다. 이에 본 논문에서는 MVC 모델과 UML을 이용하여 IPC 소프트웨어 구조를 설계하고 구현한다. 뷰를 분리하여 개발함으로써 다양한 형태의 정보 화면을 개발할 수 있고 또한 UML의 상태 다이어그램을 통해 뷰의 전환 등을 간단한 상태의 변화로 처리하여 개발이 용이하다. 제안하는 IPC 시스템은 개발 기간의 단축을 통한 비용 절감 및 MVC 모델 구조에 따른 유지보수의 용이성을 기대할 수 있다.

대차 피치운동을 반영한 흡인식 자기부상제어 (Magnetic Levitation Control through the Introduction of Bogie Pitch Motion into a Control Law)

  • 하창완;김창현;조정민;임재원;한형석
    • 한국철도학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.87-93
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    • 2015
  • 선형동기전동기(이하 LSM)를 기반으로 하는 자기부상열차의 경우 부상전자석의 대응면이 LSM의 고정자로 요철 형상을 가지고 있기 때문에 주행 시 부상력이 급변동하는 특징이 있다. 특히, LSM을 이용하는 초고속 자기부상열차의 경우, 고속주행을 위해 부상전자석을 대차에 직접 채결하는 방식을 채택하는데 이러한 체결방식 때문에 인접한 부상전자석들간의 운동 간섭이 심하여 대차에 피치운동이 심하게 발생한다. 이러한 문제들을 해소하기 위해 본 논문에서는 피치운동을 반영한 자기부상제어를 소개한다. 제안하는 부상제어는 개별 부상 전자석의 부상공극을 일정하게 유지시켜 줄 뿐만 아니라 인접한 부상전자석들간의 상대운동을 저감하는데 큰 효과가 있다. 제안한 개념을 시험용 자기부상열차에 적용하여 그 효용성을 검증한다.

주행 오차 보정을 통한 장애물 극복 신경망 제어기 설계 (Design of a Cross-obstacle Neural Network Controller using Running Error Calibration)

  • 임신택;유성구;김태영;김영철;정길도
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.463-468
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    • 2010
  • An obstacle avoidance method for a mobile robot is proposed in this paper. Our research was focused on the obstacles that can be found indoors since a robot is usually used within a building. It is necessary that the robot maintain the desired direction after successfully avoiding the obstacles to achieve a good autonomous navigation performance for the specified project mission. Sensors such as laser, ultrasound, and PSD (Position Sensitive Detector) can be used to detect and analyze the obstacles. A PSD sensor was used to detect and measure the height and width of the obstacles on the floor. The PSD sensor was carefully calibrated before measuring the obstacles to achieve better accuracy. Data obtained from the repeated experiments were used to plot an error graph which was fitted to a polynomial curve. The polynomial equation was used to navigate the robot. We also obtained a direction-error model of the robot after avoiding the obstacles. The prototypes for the obstacle and direction-error were modeled using a neural network whose inputs are the obstacle height, robot speed, direction of the wheels, and the error in direction. A mobile robot operated by a notebook computer was setup and the proposed algorithm was used to navigate the robot and avoid the obstacles. The results showed that our algorithm performed very well during the experiments.

차량 횡방향 운동 방정식을 고려한 차대도로간 트래킹 기법 (A Study on Vehicle to Road Tracking Methodology with Consideration of vehicle lateral dynamics)

  • 신동호
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.219-230
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    • 2017
  • 본 논문에서는 확장형 칼만필터를 적용하여 영상센서 기반 차대도로간 트래킹 알고리즘을 제안한다. 일반적으로 횡방향 오프셋, 차선대비 상대경로각, 전방도로 곡률은 차선유지지원시스템의 경로추종 횡방향 제어기 구성 또는 차선이탈경보시스템의 경보 로직을 위한 중요 입력값으로 활용되는데 이를 위해 본 연구에서는 영상센서 차선인식 결과값인 이미지 상의 차선 추출점의 좌표값과 더불어 요레이트, 조향각, 차속 센서 측정값, 그리고 차량의 횡방향 운동방정식을 고려한 확장형 칼만필터를 적용하여 차대도로간 트래킹 정보를 추출한다. 제안된 차대도로간 트래킹 알고리즘의 유효성을 증명하기 위해 주행 테스트 도로 상에서 DGPS-RTK 장비를 이용하여 비교 검증하여 그 유효성을 보였다.

트리구조의 비균일한 대역폭을 갖는 Delayless 서브밴드 필터 구조 (Nonuniform Delayless Subband Filter Structure with Tree-Structured Filter Bank)

  • 최창권;조병모
    • 한국음향학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.13-20
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    • 2001
  • 음향 에코우제거기나 소음제어와 같은 임펄스 응답이 긴 디지털 필터를 이용하여 필터링을 할 경우 수렴속도가 느리고 계산시간이 많이 걸린다. 이러한 기존의 필터링에서 생기는 계산시간이나 수렴속도 문제를 개선하기 위해서 서브밴드 필터링과 멀티레이트 신호처리 기술이 개발되었다. 모든 시스템의 전달함수는 interpolator와 임펄스 응답사이에 임의 수만큼의 0이 들어있는 sparse 임펄스 응답을 갖는 서브필터를 직렬로 연결한 구조로 표현할 수 있다. 이 경우에 interpolator는 Hadamard 행렬로 표현되고 저역통과필터 특성을 갖는 원형필터를 균일하게 이동시킨 것과 같다. 그래서 입력신호를 Hadamard 변환을 이용하여 각 서브대역으로 분할하고 decimation을 하여 샘플링 레이트를 줄이는 멀티레이트기술이 음향 함수 모델링이나 잡음제거에 응용할 수 있다. 본 논문에서는 decimation으로 생기는 에리어싱을 제거하고 수렴속도를 향상시키기 위해서 입력 신호를 트리구조를 갖는 필터뱅크를 이용하여 비균일한 서브대역으로 분할, 그리고 decimation을 하여 샘플링레이트를 변환하고 각 서브대역에서 계수를 갱신한 후 이 계수를 전대역으로 Hadamard 변환을 이용하여 변환하는 비균일한 대역폭을 갖는 delayless 필터 구조를 제안하고 이 구조를 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 성능을 검증한다.

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