• Title/Summary/Keyword: 조향각 제어

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Design of a Fuzzy Controller for a Line Trace Vehicle (라인 트레이스 차량을 위한 퍼지 제어기의 설계)

  • Woo, Young Woon
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2009.10a
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    • pp.299-302
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    • 2009
  • 이 논문에서는 라인 트레이스 차량의 주행 제어를 위한 퍼지 제어기를 설계하였다. 라인을 감지하는 센서들의 감지 상태에 따라 센서값을 산출하고 이 센서값은 조향각 제어 퍼지 규칙의 입력으로 사용되어 조향각을 제어값으로 산출한다. 또한 산출된 조향각은 다시 모터속력 제어 퍼지 규칙의 입력으로 사용되어 주행 속도 결정을 위한 모터속력을 제어값으로 산출하게 된다. 제안한 퍼지 제어 기법을 이용하여 조향각만을 제어한 경우와 조향각과 모터속력을 함께 제어한 경우를 각각 실험한 결과, 모터속력을 함께 제어한 경우가 트랙을 이탈하지 않으면서 더욱 빠르게 주행함으로써 제안한 기법에 효과적임을 보였다.

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Development of Embedded Controller for Autonomous Tractor Steering System (자율주행 트랙터의 조향 시스템을 위한 임베디드 제어기 개발)

  • Lee, Hyeon Seung;Kim, Ki Duck;Lee, Young Ju;Hwang, Dong Yeol;Shin, Beom Soo
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.152-152
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    • 2017
  • 본 연구에서는 비례제어밸브를 이용한 자율주행 트랙터 조향 시스템 제어를 위하여 저가의 임베디드 시스템을 사용한 제어기를 개발하였다. 차륜의 조향각 측정을 위하여 전륜 킹핀에 포텐시오미터를 설치하였으며, 비례제어밸브는 -10 ~ +10V의 전압으로 밸브 스풀의 위치제어를 수행하도록 하였다. 조향각 측정과 비례제어밸브의 위치제어를 위하여 각각에 AT90CAN128 AVR보드를 사용하였으며, CAN통신으로 조향각 데이터가 비례제어밸브 제어용 데이터로 전송될 수 있도록 하였다. 비례제어밸브 제어 보드에는 DAC기능을 추가하였으며 0 ~ 5V의 출력을 -10 ~ +10V의 전압으로 변환해 주는 인터페이스회로를 추가하였다. 일반적으로 GPS 등의 데이터 수신율이 20 Hz인 점을 감안하여 비례제어 밸브는 50 ms의 주기로 P-제어를 수행할 수 있도록 하였다. 향후 트랙터의 방향각을 설정하는 또 하나의 시스템으로부터 목표 조향각을 부여받는 것을 가상하여 별도의 MCU를 통해 목표 조향각을 송신한 후, 조향 유압실린더에 의한 전륜의 조향각 시간 응답 특성을 조사하였다. 실험은 트랙터의 전륜을 지면으로부터 들어올린 무 부하 상태에서 진행하였으며, 목표 조향각은 $7.5^{\circ}$, $15.0^{\circ}$, $22.5^{\circ}$ 등 3단계로 변경하며 시간응답 특성을 측정하였다. 최대 오버슈트 11%, 최소 오버슈트 8.6%, 정상상태 오차 약 $0.825^{\circ}$, 시정수(Time Constant)는 3단계의 목표 조향각 설정에서 각각 0.706초, 0.488초, 0.38초로 나타났다.

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Design of a Fuzzy Controller for a Line Trace Vehicle (라인 트레이스 차량을 위한 퍼지 제어기의 설계)

  • Kim, Kwang-Baek;Woo, Young-Woon
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.13 no.11
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    • pp.2289-2294
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    • 2009
  • In this paper, we proposed a fuzzy controller for racing of a line trace vehicle. Sensor values are computed by statuses of line detecting sensors attached to the line trace vehicle and these sensor values are used for fuzzy inference rules of steering angle control to decide steering angle as output. The decided steering angle is also used for fuzzy inference rules of motor speed control to decide motor speed as output. We experimented and analyzed two proposed methods - one is fuzzy control of steering angle only and the other is fuzzy control of both steering angle and motor speed. In the experiment, we verified that the second proposed method was more efficient in racing speed.

자율주행 자동차의 전기적 파워 조향 시스템을 위한 제어 기법의 개관

  • Son, Yeong-Seop;Kim, Won-Hui;Jeong, Jeong-Ju
    • ICROS
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    • v.21 no.1
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    • pp.31-36
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    • 2015
  • 운전자에게 편의성을 제공하는 차량의 주행관련 Advanced driver assist system (ADAS)에는 차량의 종방향과 횡방향 운동에 대한 제어기가 요구된다. 횡방향 제어를 위해서는 조향 시스템의 조향각 제어가 요구되는데 최근 구조적으로 간단하고 연비향상, 차량의 중량 감소, 빠른 응답성을 가지고 있는 전기적 파워 조향 (Electric power steering, EPS) 시스템이 자동차 산업에서 널리 사용되고 있다. 차량의 주행관련 ADAS를 사용하여 자율 주행 시 EPS 시스템은 상위 제어기에서 계산된 필요한 조향각을 추종 할 수 있도록 조향 핸들의 각 제어를 해야 한다. 그러나 일반적인 EPS 시스템은 운전자가 조향 핸들에 인가된 토크를 보조해 줄 수 있는 토크를 출력해 준다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하는 방법들을 설명한다. 먼저 EPS 시스템의 기본 기능에 대해서 설명을 하고, 자율 추행 차량을 위한 조항 핸들의 각 제어를 위한 proportional-integral 제어, 슬라이딩 모드 제어 (Sliding mode control), 관측기 기반 비선형 댐핑 제어(Observer based nonlinear damping control) 등과 같은 다양한 기법의 제어 알고리즘들에 대한 방법들이 고찰되었다.

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Performance Improvement of Integrated Chassis Control with Determination of Rear Wheel Steering Angle (후륜 조향각 결정을 통한 통합 섀시 제어기의 성능 향상)

  • Yim, Seongjin
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.41 no.2
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    • pp.111-119
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    • 2017
  • This paper presents a method to determine the rear steering angle in integrated chassis control with electronic stability control (ESC) and rear wheel steering (RWS). A control yaw moment needed to stabilize a vehicle should be distributed into the tire forces generated by the ESC and RWS. Weighted pseudo-inverse control allocation (WPCA) is adopted to determine the tire forces. Four methods are proposed to calculate the rear wheel steering angle. To validate the proposed methods, a simulation is performed using a vehicle simulation software package, CarSim. The simulation results show that the proposed method for determining the rear wheel steering angle improves the performance of the integrated chassis control.

IMPROVING METHOD FOR VERIFYING STEERING ANGLE SIGNAL OF EPS (차량용 EPS의 조향각 신뢰성 향상 제안)

  • Jang, Hyunseop;Kwon, Dowook;Han, Sangwhi
    • Annual Conference of KIPS
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    • 2012.11a
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    • pp.1507-1510
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    • 2012
  • 본 논문은 EPS(전자식 파워 스티어링)에 사용되는 Torque and Angle sensor 의 절대각 신뢰성 보증 방식에 관한 것으로, Inductive 방식의 센서에서 절대각 신호 신뢰성 보증에 대한 효과적인 방법을 제시한다. 전동식 파워 스티어링 시스템의 ECU(전자제어유닛)는 조타각도를 출력하는 2 개의 소자에서 버니어 알고리즘을 통해 360 도 이상의 멀티 조타각을 인식하게 된다. 토크&조향각 센서는 절대 조향각을 계산하는 1 개의 Hall IC 소자 신호와, 상대 조향각을 계산하는 ASIC 소자 신호를 사용하여 멀티 조타각을 인식한다. 인식된 조타각이 추가적인 검증 절차 없이 제어에 사용된다면, 센서의 이상 발생 시에 운전자의 조타감을 불편해질 수 있고, 나아가서는 차량사고의 위험을 발생시킬 수 있다.따라서 차량 거동 시 절대 조향각의 신뢰성 검증은 제어와 동시에 항상 요구되어야 한다. 특히, 유럽/미국 업계의 ISO 26262 표준 도입에 따라 절대 조향각의 높은 신뢰성이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 요구사항을 만족하기 위해 측정된 절대각 신호를 기준으로 상대각 신호 2 개를 측정에 사용하고, Driving 시에도 절대각 기준의 신뢰도 향상을 위해 절대각 신호 1 개를 비교기로 사용한다. 최적화된 에러 기준을 근거로 절대 조향각 신호의 신뢰성을 보장하는 방법을 제안한다. 이러한 방법을 적용한다면, 정확하고 안정적으로 조타각을 결정함으로써 EPS 안전성 확보에 도움을 줄 수 있다.

Analysis of dynamic characteristics of proportional control valve for auto-steering tractor (자동 조향 트랙터용 비례제어밸브의 동특성 분석)

  • Min, Yee-Seo;Kim, Yong-Joo;Kim, Wan-Soo
    • The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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    • v.15 no.5
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    • pp.349-359
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    • 2022
  • The aim of this study is to analyze the dynamic characteristics of proportional control valves according to various working conditions as a basic study for developing proportional control valves for auto-steering tractors. The dynamic characteristics of proportional valves were measured using hydraulic characteristics measurement system, and the power was analyzed using measured flow rate and pressure data. As the experimental conditions, the tractor engine speed and steering angle was selected as the main variables, and the experiment was performed on urethane road conditions. As a result, it was found that the flow rate, pressure, and power of the proportional control valve increased as the tractor engine speed and steering angle increased. In particular, as the steering angle increased at the same engine speed, the flow rate, pressure, and power tended to increase by up to 190%, 172%, and 273%, respectively. Similarly, as the engine speed increased at the same steering angle, the flow rate, pressure, and power tended to increase up to 161%, 122%, and 168%, respectively. Therefore, it can be seen that the steering angle has a higher influence on the dynamic characteristics of the proportional control valve than the engine speed.

Development of Steering Actuator for Unmanned Vehicle Based on Magnetic Marker (자계기반 무인차량을 위한 조향장치의 개발)

  • Im, Dae-Yeong;Ryoo, Young-Jae
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.19 no.3
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    • pp.375-380
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    • 2009
  • In this paper, a steering actuator is designed and developed for an unmanned vehicle based on magnetic marker. One of the most important component of an unmanned vehicle is a steering actuator to follow magnetic road. Thus, we develop a steering actuator using a stepping motor and adopt to a new frequency control method depended on speed of the vehicle. In order to verify the usability of the developed system, the setup of unmanned vehicle installed the designed steering actuator is tested on magnetic road.

Steering Performance Test of Autonomous Guided Vehicle(AGV) Based on Global Navigation Satellite System(GNSS) (위성항법 기반 AGV(Autonomous Guided Vehicle)의 조향 성능 시험)

  • Kang, Woo-Yong;Lee, Eun-Sung;Kim, Jeong-Won;Heo, Moon-Beom;Nam, Gi-Wook
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.38 no.2
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    • pp.180-187
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    • 2010
  • In this paper, a GNSS-based AGV system was designed, and steering tested on a golf cart using electric wires in order to confirm the control efficiency of the low speed vehicle which used only position information of GNSS. After analyzed the existing AGVs system, we developed controller and steering algorithm using GNSS based position information. To analyze the performance of the developed controller and steering algorithm, straight-type and circle-type trajectory test are executed. The results show that steering performance of GNSS-based AGV system is ${\pm}\;0.2m$ for a reference trajectory.

Side Force Modeling of Landing Gear and Ground Directional Controller Design for UAV (무인기용 착륙장치 측력 모델링 및 지상활주 제어기 설계)

  • Cho, Sung-Bong;Ahn, Jong-Min;Hur, Gi-Bong
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.42 no.12
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    • pp.997-1003
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    • 2014
  • This paper describes modeling process to obtain precise landing gear model which is necessary to design a control law for ground auto-taxi, auto take-off/landing of UAV. In this paper, landing gear side force modeling is studied to complete a landing gear model of UAV. Side force modeling is performed by calculating cornering angle including steering angle. And ground directional controller is designed by using nose wheel steering and rudder steering at the same time to control course angle error. Accuracy of landing gear side force modeling and ground directional controller is proved by comparing of auto-taxi test results with simulation results.