침식마모로 인하여 손상되어 차량화재를 유발한 차량용 워터펌프의 성능저하를 CFX프로그램을 이용하여 해석하였다. 손상에 따른 성능저하를 해석하기 위하여, 블레이드의 굽힘 변형과 간극의 증가를 고려하였다. 캐비테이션 해석 시에는 포화증기 발생과 응축 과정을 모델링하기 위하여 Rayleigh-Plesset 모델을 적용하였다.
Equations of motion for a 7 DOF full car model is developed in detail and used for the design of LQR based active suspension system. The frequency response to road disturbance input and the motion of a car passing unequal bumps were used to analyzed the dynamic characteristics of the 7 DOF full car with passive or active suspensions. The resulting linear equations of motion may be usefull in designing other types of active suspension.
The analysis of human arm motion during steering maneuver is carried out for investigation of man-machine interface of driver and steering system Each arm is modeled as interconnection of upper arm, lower arm, and hand by rotational joints that can properly represents permissible joint motion, and both arms are connected to a steering wheel through spring and damper at the contact points. The joint motion law during steering motion is determined through the measurement of each arm movement, and subsequent inverse kinematic analysis. Combining the joint motion law and inverse dynamic analysis, joint stiffness of arm is estimated. Arm dynamic analysis model for steering maneuver is setup, and is validated through the comparison with experimentally measured data, which shows relatively good agreement. To demonstrate the usefulness of the arm model, it is applied to study the effect of steering column angle on the steering motion.
본 연구에서는 인휠 전기구동 시스템의 장점을 바탕으로 첨단능동안전지원 기술의 일종인 적응순항제어(Adaptive Cruise Control, ACC) 알고리즘의 고도화 방안을 제시한다. 본 연구에서 대상 차량은 전륜은 엔진에 의해, 후륜은 인휠모터에 의해 구동되는 4륜 하이브리드 구동계를 갖는 것을 특징으로 하는데, 이러한 구성은 기존 내연기관 차량을 개선하여 차량의 출력을 증가시키거나 4륜 하이브리드 형태로의 변화를 용이하게 하는 장점이 있다. 본 연구에서는 이러한 차량의 구성을 바탕으로 기본 상태에서는 엔진만을 이용하여 차간거리 제어를 수행하되, 젖은 노면 등 주행 환경에서 제어오차가 커지게 되면 후륜의 인휠모터를 구동하여 제어성능을 확보할 수 있는 ACC 알고리즘을 제안한다. 제안된 ACC 알고리즘은 상기와 같은 방법으로 ACC 제어성능을 최적화함과 동시에 기존 4륜 자동차가 갖는 장점을 그대로 유지하도록 한다. 또한 본 연구에서는 고정밀 동역학 SW를 기반으로 대상 인휠모터 및 인휠 하이브리드 구동계, 해당 구동계 기반의 ACC 제어시스템을 모델링하였으며, 이를 통해 시뮬레이션 환경을 기반으로 제안된 알고리즘의 검증 결과를 제시한다.
Wang, Jianguo Jack;Wang, Jinling;Sinclair, David;Watts, Leo
한국항해항만학회:학술대회논문집
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한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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pp.277-282
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2006
It is well known that Kalman filtering is an optimal real-time data fusion method for GPS/INS integration. However, it has some limitations in terms of stability, adaptability and observability. A Kalman filter can perform optimally only when its dynamic model is correctly defined and the noise statistics for the measurement and process are completely known. It is found that estimated Kalman filter states could be influenced by several factors, including vehicle dynamic variations, filter tuning results, and environment changes, etc., which are difficult to model. Neural networks can map input-output relationships without apriori knowledge about them; hence a proper designed neural network is capable of learning and extracting these complex relationships with enough training. This paper presents a GPS/INS integrated system that combines Kalman filtering and neural network algorithms to improve navigation solutions during GPS outages. An Extended Kalman filter estimates INS measurement errors, plus position, velocity and attitude errors etc. Kalman filter states, and gives precise navigation solutions while GPS signals are available. At the same time, a multi-layer neural network is trained to map the vehicle dynamics with corresponding Kalman filter states, at the same rate of measurement update. After the output of the neural network meets a similarity threshold, it can be used to correct INS measurements when no GPS measurements are available. Selecting suitable inputs and outputs of the neural network is critical for this hybrid method. Detailed analysis unveils that some Kalman filter states are highly correlated with vehicle dynamic variations. The filter states that heavily impact system navigation solutions are selected as the neural network outputs. The principle of this hybrid method and the neural network design are presented. Field test data are processed to evaluate the performance of the proposed method.
전 세계적으로 기후변화와 저탄소 소비행태를 향한 움직임이 일어남에 따라 이에 대한 대처가 요구되고 있으며, 국제적인 유가상승은 그린카에 대한 소비자들의 니즈를 촉발시키고 있다. 본 논문은 그린카 산업 플랫폼 구축 정책과 기업전략을 도출하기 위한 선행연구로서 이를 위해 정책프레임 및 실증분석, 개념적/수리적 모델링, 시스템 다이내믹스, ABM 등의 다양한 방법론을 사용하여 다각적으로 접근, 통합하여 플랫폼 관점에서의 학제적 연구 프레임워크를 제시하고자 한다. 먼저 그린카 사례 분석을 위한 산업플랫폼 분석 프레임워크를 도출하고, 필요한 구성 요소들을 제시하였으며 계량경제학 모형을 적용하여 그린 플랫폼(양면시장)에 관련된 기본 모델을 수립하였다. 또한 동태적인 관점에서의 분석을 위해 시스템 다이내믹스 모형을 그린카 환경에 접목하여, 특정 그린카 산업분석에 적용할 수 있는 시스템 다이내믹스 분석 모델을 수립하였다. 마지막으로 보다 미시적 관점에서 한국의 하이브리드 자동차 시장의 활성화 방안에 대하여 ABM을 이용하여 개별 소비자 관점에서 연구하였다. 이를 기반으로 현 한국시장에서 실행 중 혹은 실행 예정인 하이브리드 자동차 정책에 대한 분석 방안을 제시하였다.
체결클러치에 부착된 댐퍼스프링은 유체커플링에서 직결로 변환될 때 발생하는 엔진 토크의 진동을 흡수하는 역할을 한다. 본 연구에서는 체결클러치의 성능을 좌우하는 압축스프링 및 지지 판 구조물의 최적설계를 통해서 새로운 설계형상을 제안하였다. 체결클러치와 연결된 엔진, 변속기, 구동축 및 휠, 차체질량 등 주요 부품들을 다 포함하는 다물체 동역학모델을 구성하여 공진 회피에 필요한 스프링상수를 계산하였다. 또한 어닐링 모사법에 의한 스프링 최적설계코드를 개발한 후 스프링상수, 최대충격토크, 수축각도, 스프링개수, 피로강도 등을 입력하여 압축 스프링의 사양을 최적화하였다. 이들 스프링을 지지하는 3 가지의 판에 대해서 컴플라이언스를 최소화하고 체적비를 0.3 이하로 하는 위상최적화를 수행하여 새로운 형상을 제안하였다.
심우주 탐사 임무를 수행하는 경우 발사체의 최상단에 궤도전이를 위한 고체 또는 액체 엔진이 장착된다. 궤도 전이 과정에서 추력 비정렬 오차가 존재할 경우, 시간이 지남에 따라 탑재체의 자세각 오차가 급속히 증가하여 임무의 성패에 직접적인 영향을 미칠 수 있다. 이러한 추력 비정렬 오차를 줄이는 방법으로는 스핀안정화 방식 또는 3축 자세제어 방식이 있으며, 이 중 시스템 단순화 및 구조 경량화 측면에서 강점을 가지는 스핀안정화 방식이 많이 사용된다. 스핀 안정화를 적용하는 방법 중 하나는 발사체의 스핀테이블 시스템을 사용하는 것이다. 본 연구에서는 스핀테이블이 탑재체 분리 후 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 분석에 필요한 스핀테이블의 기능을 모사할 수 있도록 기초 설계를 수행하였으며, 이를 적용하여 스핀테이블의 거동을 모사하는 시뮬레이션 환경을 구축하였다. 스핀테이블의 유무에 따른 탑재체의 거동 및 스핀테이블의 효과를 분석하였고 스핀테이블 시스템의 구성요소 중 분리스프링의 공차에 의한 탑재체의 분리 후 거동 해석을 수행하였다.
본 논문에서는 자동차용 솔레노이드 밸브의 전자장 해석 기반의 동특성 해석 모델을 통하여 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 종래의 솔레노이드 밸브의 요크와 플런저의 형상 최적설계를 통하여 저전류 고추력의 고성능 솔레노이드 모델을 도출하였다. 동특성 해석을 수행하기 위해 솔레노이드 밸브의 입력 전류 패턴을 분석하고, 이를 통해 밸브의 개폐시 속도, 추력 정보를 해석하였다. 입력 전류 패턴을 출력하는 제어로직의 회로모델과 스프링 및 댐핑 등을 고려할 수 있는 솔레노이드 밸브의 전자장 해석모델의 연동해석기반을 제안하여 입력전류 패턴의 변화가 밸브 동특성에 주는 영향을 분석할 수 있었다. 마지막으로 종래모델과 최적모델의 동특성 해석을 통하여 최적설계 모델의 성능이 개선됨을 확인하였다.
An elastomeric bushing is a device used in automotive suspension systems to cushion the force transmitted from the wheel to the frame of the vehicle. A bushing is an elastomeric hollow cylinder which is bonded to a solid metal shaft at its inner surface and a metal sleeve at its outer suface. The relation between the force applied to the shaft or sleeve and their relative deformation is nolinear and exhibits features of viscoelasticity. Numerical solutions of the boundary value problem represent the exact bushing response for use in the method for determining the force relaxation function of the bushing. The new nonlinear viscoelastic bushing model, which is called Pipkin-Rogers model, is proposed and it is shown that the predictions of the proposed force-displacement relation are in very good agreement with the exact results. This new bushing model is thus very suitable for use in multi-body dynamics codes. The success of the present study for axial mode response suggests that the same approach be applied to other modes, such as torsional or radial modes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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