• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제5권3호
• /
• pp.266-272
• /
• 2004

본 논문에서는 주행 차량의 직진운동 제어를 위하여 관측자를 이용한 적응제어기를 제안한다. 차체중량, 시정수 등의 차량 파라미터들을 추정하기 위해 표준형 적응칙을 이용한다. 차량의 구동력 입력에서 가속도 까지의 비선형 모델을 이용하여 차량주행 속도 및 가속도 관측자를 설계한다. 제안한 관측자의 지수함수적인 안정도 및 관측자에 의거하여 설계한 적응제어기의 안정도를 리아프노브 함수 후보에 의해 입증한다. 전체 시스템의 안정도 및 차차간 상대거리/속도/가속도 오차들의 점근적인 수렴성도 수학적으로 입증하며, 제안한 방법의 타당성 및 효율성을 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.1731-1737
• /
• 2007

차량운용문제 혹은 열차반복문제는 수송계획, 열차운행계획에서 작성된 열차운행시각에 기초하여 편성유형 또는 차종에 따라 주어진 제약조건(선회조건, 검수조건, 기지복귀조건 등)을 반영하여 최적의 차량운용 다이아, 운용순서를 구성하는 문제이다. 일반적으로 이 문제는 집합분할(Set Partition)문제로 모델링하여 열생성(Column Generation) 기법을 사용하여 제약조건에 맞는 운용을 생성하였다. 하지만, 본 연구에서는 지하철과 같이 열차운행의 빈도는 높고 물리적 네트웍은 간단하며 시종착역의 수가 적을 경우 많은 대안 경로(Alternative Routing)들이 생성되는 특징 및 일반 철도와는 다른 역에서의 공간적 제약에 따른 차량 선회 제약을 고려하여 차량운용수를 최소화할 수 있는 지하철 차량운용 문제에 대한 수학적인 모델을 제시하고자 한다. 먼저, 차량선회제약만을 고려하여 최소비용 흐름 모형으로 네트워크 모형을 구성하였다. 최소비용 흐름 모형을 결과로 생성된 운용을 바탕으로 각 운용의 운행거리를 정규화(Normalize)하는 휴리스틱 기법을 제안하였다. 또한, 이 방법론을 실제와 유사한 지하철 열차 스케줄에 적용하였고 약 14%의 차량소요 감소 및 최대 영업거리 약 11%, 표준영업거리편차 약 5% 감소를 통하여 본 연구결과의 유용성을 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제3권3호
• /
• pp.109-118
• /
• 1995

This paper presents a mathematical vehicle model to analyze the dynamic characteristics of a vehicle undergoing braking in a turn. Two kinds of field tests, braking in a steady state turn and braking in a J-turn are performed. Computer simulation results are compared with test results and the braking effect on a vehicle cornering behavior is examined. Also, sensitivity analysis is applied to determine the effect of design parameter changes on the response of vehicle dynamic system.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제20권5호
• /
• pp.621-626
• /
• 2019

자동차의 과도한 차체 운동과 조종 불안정성을 유발하는 대표적인 외란 입력으로는 운전자에 의해 가해지는 조향 핸들 조작이다. 급격하고 과도한 핸들 조작은 SUV 차량처럼 기하학적 및 동역학적 특성에 따라 차량 전복 현상도 발생시킬 수 있다. 본 연구에서는 이에 대응할 수 있는 제어 시스템의 구조화에 대하여 다음과 같이 기초 연구를 수행하였다. 운전자 조종으로 유발되는 횡방향 거동에 대한 수학적 모델링을 수행하고, 이를 토대로 차체 운동을 제어할 수 있는 제어기를 설계하였다. 파라미터 불확실성으로 인한 모델링 오차에 대해 강건한 제어 성능을 확보하기 위하여 $H_{\infty}$ 알고리즘을 적용하였다. 비 연성화된 1/4 차량을 기반으로, 차체에 작용하는 모우멘트에 상응하는 동적 부하를 모사할 수 있는 모델을 제시하였다. 동적 시뮬레이션을 수행하여 부하 모사 모델의 타당성을 파악하였다. 차체- 차축- 서스펜션- 타이어로 조합되는 1/4 실험 차량 장치와 부하 모사 모듈, 서스펜션 제어 모듈 및 Hils 기술을 적용하는 차체 거동 제어 시스템에 대한 프레임워크를 제안하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제56권6호
• /
• pp.779-783
• /
• 2018

본 연구에서는 차량용 12 V 납축전지로 주로 사용되는 VRLA (Valve regulated lead acid) 배터리의 충/방전 특성과 노화에 따른 이의 변화를 수학적으로 모델링하였다. 기존에 리튬 이온 배터리의 거동 예측에 주로 이용되어 왔던 수학적 모델링 기법을 상용 70 Ah VRLA 배터리에 적용하였다. 정전류 충/방전에 따른 전압의 변화를 모델링 결과와 비교하였다. 비교 결과로부터 사용된 수학적 모델이 납축전지에도 높은 정확도로 적용될 수 있음을 알 수 있었다. 또한 이를 이용하여 납축전지의 노화를 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.471-478
• /
• 2020

본 연구에서는 무인기가 운용 중에 고장이 발생하여 추락함으로써 발생할 수 있는 지상 충돌 위험을 정량적으로 계산하기 위한 지상 충돌 위험 모델을 개발하였다. 지상 충돌 위험 모델은 무인기 고장 확률, 무인기가 지상에 추락하여 사람과 충돌할 확률, 무인기가 사람과 충돌했을 때 인명 피해가 발생할 확률을 이용하여 계산된다. 본 연구에서는 무인기 운용의 지상 충돌 위험을 평가하기 위해 수학적으로 각 확률을 유도하였다. 또한 무인기와의 충돌에 노출되는 인구수를 추정하기 위해 인구 밀도 맵, 건폐율 맵, 차량 교통량 데이터베이스를 활용하였다. 최종적으로 대전에서 두 가지 무인기 경로에 대한 운영을 가정하여 각 무인기 경로에 대한 지상 충돌 위험을 평가하였다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제5권4호
• /
• pp.39-47
• /
• 1997

The focus of this research is to set up and describe the mathematical derivation of an automobile power-assisted rack and pinion steering system dynamics. The mathematical model of the power steering system dynamics with a 5 DOF linear vehicle model will be used in the computer simulation and evaluated comparing with the experimental results. This model is flexible to accommodate different vehicles through simple parameter changes. The developed mathematical model will attempt to provide enhanced driver realism to a Systems Technology, Inc. driving SIMulator(STISIM).

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제13권12호
• /
• pp.5689-5695
• /
• 2012

본 연구에서는 차량에 적용되는 시트 재질인 폴리우레탄 폼의 점탄성 특성을 고려하여 시트와 인체의 진동특성을 시험 및 수치해석 방법을 이용하여 분석하였다. 압축 시험을 통해 폴리우레탄 폼의 점탄성 특성인 비선형성과 준-정역학적 특성을 구하였다. 또한 컨벌루션 적분법 및 비선형 강성 모델을 이용하여 폴리우레탄 폼의 점탄성 특성을 수학적으로 모델링하였다. 시트의 승차감 기여도를 분석하기 위하여 시트의 동역학 모델과 ISO5982의 표준 인체 수직진동 모델을 이용하여 수직 진동모델을 구성하고 관련 운동방정식을 유도하였다. 비선형 운동방정식은 Runge-Kutta 적분법을 이용하여 수치해석 시뮬레이션을 수행하였다. 철도차량의 차체 바닥에서 측정한 진동가속도 입력에 대한 시트와 인체의 응답 특성을 분석하고 시트 설계 파라미터에 대한 승차감 지수 값들의 변화를 분석하여 시트 설계에 대한 방법론을 제시하고자 한다.

• 디지털융복합연구
• /
• 제13권4호
• /
• pp.205-210
• /
• 2015

자동차산업의 발전과 함께 M2M(Machine-to-Machine)통신이 자동차 산업분야에서 많은 관심이 되고 있다. M2M은 기상, 환경, 물류, 국방, 농.축산 등에서 사용하기 시작하여 장비들이 자동으로 상황에 맞추어 통신을 하고 상황에 맞는 동작을 함으로써 운영해가는 시스템이다. 자동차에서도 차량내부 장치 간, 차대 차, 차와 교통시설물, 차와 주변의 환경 등에 적용되고 있다. 그러나 통신시스템의 특성상 전송구간에서 공격자의 공격에 대한 문제가 있으며 자동차의 운행, 제어계통 및 엔진제어 등에 공격자의 공격이 진행되면 안전에 심각한 문제가 발생하게 된다. 따라서 디바이스 간 보안통신에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 차량의 디바이스간 안전한 통신을 위해 해시함수 및 수학적 복잡한 공식을 이용하여 프로토콜을 설계하였으며 프로토콜 정형검증 도구인 Casper/FDR을 이용하여 실험하였으며 제안한 프로토콜이 각종 공격에 안전하게 동작되며 실제 적용할 때 효과적임을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제15권6호
• /
• pp.3435-3441
• /
• 2014

차량의 시트 재질로 사용되는 폴리우레탄 폼의 모델링 및 동특성 예측은 승객의 승차감 향상을 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 폴리우레탄 폼의 정특성 시험을 통해 비선형 강성과 점탄성 특성의 시간변수 파라미터를 구하였다. 다항식과 컨벌루션 적분법을 이용하여 폴리우레탄 폼의 비선형 특성과 점탄성 특성을 수학적으로 모델링하였다. 이와 같은 비선형 진동 모델에 대하여 수치적분 방법을 이용하여 시트 바닥 변위에 대한 진동 응답을 계산하였다. 폴리우레탄 폼의 비선형 특성과 점탄성 특성이 진동계에서 미치는 영향을 단순 1자유도계와 인체모델을 이용하여 분석하였다. 결과적으로 폴리우레탄 폼의 점탄성 특성이 승차감을 위한 설계파라미터로 고려되어야 하는 것으로 나타났다.