• 제목/요약/키워드: 차량자세제어 장치

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자세 제어 장치와 능동 후륜 조향을 이용한 통합 섀시 제어 (Integrated Chassis Control with Electronic Stability Control and Active Rear Steering)

  • 임성진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권11호
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    • pp.1291-1297
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    • 2014
  • 본 논문에서는 자세 제어 장치와 능동 후륜 조향을 이용한 통합 섀시 제어를 제안한다. 제어에 필요한 요 모멘트를 만들어 내기 위해 직접 요 모멘트 제어 방법을 이용한다. 가중 역행렬 기반 제어할당 방법을 이용하여 제어 요 모멘트를 자세 제어 장치의 제동력과 능동 후륜 조향의 조향각으로 분배한다. 가중 역행렬 기반 제어 할당 방법에 가변 가중치를 도입하여 다양한 구동기 조합을 표현하고 차량의 속도를 높이기 위해 시뮬레이션을 이용하여 가변 가중치를 최적화한다. 차량 시뮬레이션 패키지인 CarSim 에서 시뮬레이션을 수행하여 제안된 방법이 차량의 조종안정성과 횡방향 안정성을 향상시킨다는 사실을 검증한다.

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

  • 임성진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권2호
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    • pp.111-119
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    • 2017
  • 본 논문은 자세 제어 장치(ESC)와 후륜 조향 장치(RWS)를 장착한 통합 섀시 제어기의 성능을 향상시키기 위해 후륜 조향각을 결정하는 방법을 제안한다. 차량을 안정화시키기 위해 필요한 제어 요 모멘트는 자세 제어 장치와 후륜 조향 장치를 이용하여 만들어진다. 각 장치의 타이어 힘을 결정하기 위해 의사역행렬 제어할당 방법을 적용한다. 제어기의 성능을 향상시키기 위해 후륜 조향 장치의 조향각을 결정하는 데에 네 가지 방법을 적용한다. 차량 시뮬레이션 패키지인 CarSim에서 시뮬레이션을 수행하여 제안된 방법들이 통합 섀시 제어기의 성능을 향상시킬 수 있음을 검증한다.

적응 알고리즘을 이용한 ESC와 ARS 기반 요 모멘트 분배 (Adaptive Algorithms for Yaw Moment Distribution with ESC and ARS)

  • 임성진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권12호
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    • pp.997-1003
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    • 2016
  • 본 논문은 자세 제어 장치와 능동 후륜 조향장치를 가지는 통합 섀시 제어에서 요 모멘트 분배를 위해 적응 알고리즘을 적용하는 방법을 제안한다. 통합 섀시 제어는 상위제어기와 하위제어기로 구성된다. 상위제어기에서 슬라이딩 모드 제어 이론을 이용하여 차량을 안정화시키는데 필요한 제어 요 모멘트를 계산한다. 하위제어기에서는 제어 요 모멘트를 만들어 내기 위해 자세 제어 장치의 제동 압력과 능동 후륜 조향장치의 조향각을 결정하는 데에 적응 알고리즘을 적용한다. 차량 시뮬레이션 패키지인 CarSim에서 시뮬레이션을 수행하여 제안된 방법의 타당성을 검증한다.

미분게임 이론을 이용한 차량 전복 방지 제어기 설계 (Design of Rollover Prevention Controller Using Game-Theoretic Approach)

  • 임성진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권11호
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    • pp.1429-1436
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    • 2013
  • 본 논문에서는 미분게임 이론과 다수준 계획법을 이용하여 차량 전복 방지 제어기를 설계하는 방법을 제안한다. 차량 전복 방지 문제는 비협조적 제로섬 2 인 미분게임으로 정식화된다. 미분게임의 균형해로 얻어지는 제어기는 모든 가능한 조향 입력에 대해 최악의 성능을 보장한다. 적은 계산량으로 미분 게임의 균형해를 찾기 위해 완화 과정을 가지는 다수준 계획법을 이용한다. 차량의 롤 운동을 억제하기 위해 능동 현가장치를 사용하면 차량의 횡방향 안정성이 상실되므로 이를 방지하기 위해 자세제어장치(ESP)를 이용한다. 시뮬레이션을 통해 제안된 방법이 미분게임의 균형해를 찾는데 효과적임을 보이고 설계된 제어기가 차량의 전복을 방지함을 보인다.

횡방향 안정성 향상을 위한 통합 섀시 제어의 적응 가변 가중치 조절 (Adaptive Variable Weights Tuning in an Integrated Chassis Control for Lateral Stability Enhancement)

  • 임성진;김우일
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권1호
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    • pp.103-111
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    • 2016
  • 본 논문에서는 차량의 횡방향 안정성을 향상시키기 위해 자세 제어 장치(ESC)와 능동 전륜 조향(AFS)을 이용하는 통합 새시 제어의 적응 가변 가중치 조절 방법을 제안한다. 제어기 설계 방법론을 적용하여 차량을 안정화시키는데 필요한 제어 요 모멘트를 구한 후 이를 가중 역행렬 기반 제어 할당 방법(WPCA)을 이용하여 ESC 의 제동력과 AFS 의 추가 조향각으로 분배한다. 저마찰 노면에서는 차량의 속도가 높다면 횡슬립각이 증가하여 횡방향 안정성이 저하되므로 이를 방지하기 위해 WPCA 의 가변가중치를 상황에 따라 조절하는 방법을 제안한다. 차량 시뮬레이션 패키지인 CarSim 에서 시뮬레이션을 수행하여 제안된 방법이 통합 섀시 제어기의 횡방향 안정성을 향상시킨다는 사실을 검증한다.

험지에서의 가변 휠형 무인 자율차량의 자세 제어를 위한 가변 휠의 형상 계획 (Configuration Planning of an Actively Articulated Suspension to Vehicle Orientation Control on Unstructured Terrain)

  • 임경빈;박석훈;윤용산;이상훈;강신천
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제33권3호
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    • pp.251-260
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    • 2009
  • Hybrid locomotive UGV with actively articulated legs along with wheeled ends has high traversability to travel over rough terrain. The behavior control method was usually adapted for the controlling of the suspension configuration which determines the traversability of the UGV. In this study, we are proposing a method of configuration planning of the legs without any detail geometric data about the terrain. The terrain was estimated by the traces of each wheel and the leg configurations for the desired posture of the vehicle were set up against the constraints of the terrain. Also, an optimal leg configuration was calculated based on the quasi-static stability and power consumption, and plans for the leg behavior were made. Validity of the proposed method was checked by simulations using some off-the-shelf programs, and showed that the orientation control without geometric features of terrains and simplification of the behavior planning for obstacle negotiation were possible.

AFS 횡력 제한조건 하에서 ESC와 AFS를 이용한 최적 요 모멘트 분배 (Optimum Yaw Moment Distribution with ESC and AFS Under Lateral Force Constraint on AFS)

  • 임성진;이정재;조성익
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권5호
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    • pp.527-534
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    • 2015
  • 본 논문에서는 능동 전륜 조향장치(AFS)에 의한 횡력의 크기가 제한된 상황에서 자세 제어장치(ESC)와 능동 전륜 조향(AFS)을 이용한 통합 새시 제어기의 최적 요모멘트 분배 방법을 제안한다. 차량을 안정화시키는데 필요한 제어 요모멘트는 슬라이딩모드 제어이론을 이용하여 구한다. 가중 역행렬 기반 제어 할당 방법을 이용하여 제어 요모멘트를 ESC의 제동력과 AFS의 추가 조향각으로 분배한다. 저마찰 노면에서 AFS에 의한 횡력이 물리적 최대값을 초과하는 경우 제어 요모멘트를 제대로 만들어내지 못하므로 가중 역행렬 기반 제어 할당 방법을 이용하여 AFS에 의한 횡력의 크기를 제한하고 ESC의 제동력으로 부족한 제어 요모멘트를 보상하는 방법을 제안한다. 차량 시뮬레이션 패키지인 $CarSim^{(R)}$에서 시뮬레이션을 수행하여 AFS에 의한 횡력이 물리적 최대값을 초과하는 경우 제안된 방법이 차량의 조종 안정성과 횡방향 안정성을 향상시킨다는 사실을 검증했다.

전자식 차체 자세 제어 장치를 위한 실시간 시뮬레이터 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of a Real Time Simulator for the ESP (Electronic Stability Program))

  • 김태운;천세영;양순용
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제16권4호
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    • pp.48-55
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    • 2019
  • The Electronic Stability Program (ESP), a system that improves vehicle safety, also known as YMC (Yaw Motion Controller) or VDC (Vehicle Dynamics Control), is a system that operates in unstable or sudden driving and braking situations. Developing conditions such as unstable or sudden driving and braking situations in a vehicle are very dangerous unless you are an experienced professional driver. Additionally, many repetitive tests are required to collect reliable data, and there are many variables to consider such as changes in the weather, road surface, and tire condition. To overcome this problem, in this paper, hardware and control software such as the ESP controller, vehicle engine, ABS, and TCS module, composed of three control zones, are modeled using MATLAB/SIMULINK, and the vehicle, climate, and road surface. Various environmental variables such as the driving course were modeled and studied for the real-time ESP real-time simulator that can be repeatedly tested under the same conditions.

환경 정보를 이용한 상용차량 전복 방지 알고리즘 개발 (Development of Roll Stability Control of Commercial Vehicles with Environment Information)

  • 박동우;허현동;이경수
    • 자동차안전학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.50-55
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    • 2013
  • When it comes to commercial vehicles, their unique characteristics - center of gravity, size, weight distribution - make them particularly vulnerable to rollover. On top of that, conventional heavy vehicle brake exhibits longer actuation delays caused in part by long air lines from brake pedal to tires. This paper describes rollover prevention algorithm that copes with the characteristics of commercial vehicles. In regard of compensating for high actuating delay, predicted rollover index with short preview time has been designed. Moreover, predicted rollover index with longer preview time has been calculated by using road curvature information based on environment information. When rollover index becomes larger than specific threshold value, desired braking force is calculated in order to decrease the index. At the same time, braking force is distributed to each tire to make yaw rate track desired value.

독립 구동 굴절차량의 회전반경 감소를 위한 토크분배 알고리즘 (Torque Distribution Algorithm of Independent Drive Articulated Vehicle for Small Radius Turning Performance)

  • 이기범;황가람;탁준영;서인수
    • 한국철도학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.336-341
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    • 2014
  • 기차나 군용 트럭 등에 이용되던 굴절차량이 승객의 대량 수송을 위하여 일반 도로에 적용이 검토되고 있다. 레일을 따라가지 않고 일반 도로에서 주행하는 굴절차량은 회전반경, 차량 선회 폭, 이탈궤적, 스윙아웃등 다양한 제어 요소를 갖는다. 현재 승객 수송을 목적으로 제작되는 굴절차량은 각 바퀴에 하나의 모터를 장착하고 구동하는 독립 구동 방식을 채택하고 있으며, 각 바퀴의 독립 제어를 통하여 차량의 빠르고 정확한 자세제어가 가능하다. 이 논문에서는 여러 제어 요소 중 굴절차량의 최초 목적인 회전반경 감소를 위한 토크 분배 알고리즘을 제안하고, 시뮬레이션을 통하여 회전 반경이 감소함을 검증하였다.