• 제목/요약/키워드: 횡방향 안정성 제어

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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.

제동 장치를 이용한 차량통합운동제어시스템 개발 (Development of Vehicle Integrated Dynamics Control System with Brake System Control)

  • 송정훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권7호
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    • pp.591-597
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    • 2017
  • 이 논문은 횡방향 안정성 및 조향성능 개선을 위한 차량 통합운동제어시스템(IDCB)의 개발에 관한 것이다. IDCB의 개발을 위하여 8자유도의 차량 모델 및 비선형 관측기를 설계하였다. 퍼지 로직 제어 방법 및 슬라이딩 모드 제어 방법을 이용하여 전륜 및 후륜의 제동압력을 독립적으로 제어하여 차량의 요 속도 및 횡방향 미끄러짐 각이 목표값을 추종하도록 하였다. 결과를 살펴보면 비선형 관측기는 만족할 만한 수준의 관측 결과를 보여주었다. 개발된 IDBC는 다양한 노면 조건 및 운전 조건에서 요속도 및 횡방향 미끄러짐 각이 목표값을 잘 추종하도록 하여 차량의 횡방향 안정성 및 조향성을 개선시키는 것을 확인할 수 있다.

전자식 차동 제한장치를 이용한 후륜구동 차량의 횡방향 안정성 제어 (Lateral Stability Control for Rear Wheel Drive Vehicles Using Electronic Limited Slip Differential)

  • 차현수;이경수
    • 자동차안전학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.6-12
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    • 2021
  • This paper presents a lateral stability control for rear wheel drive (RWD) vehicles using electronic limited slip differentials (eLSD). The proposed eLSD controller is designed to increase the understeer characteristic by transferring torque from the outside to inside wheel. The proposed algorithm is devised to improve the lateral responses at the steady state and transient cornering. In the steady state response, the proposed algorithm can extend the region of linear cornering response and can increase the maximum limit of available lateral acceleration. In the transient response, the proposed controller can reduce the yaw rate overshoot by increasing the understeer characteristic. The proposed algorithm has been investigated via computer simulations. In the simulation results, the performance of the proposed controller is compared with uncontrolled cases. The simulation results show that the proposed algorithm can improve the vehicle lateral stability and handling performance.

반발식 동전기 휠을 이용한 비접촉 반송 시스템의 변수 설계 (Parametric Design of Contact-Free Transportation System Using The Repulsive Electrodynamic Wheels)

  • 정광석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.310-316
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    • 2016
  • 도전성 평판에 부분적으로 걸쳐 회전하는 축형 동전기 휠을 구동원으로 이용하는 비접촉 반송 시스템을 제안한다. 회전하는 동전기 휠에는 3축력이 발생되는데 이 중 중력방향 힘과 횡방향 힘은 자기안정성을 갖고 있으므로 공간상에서 반송 시스템의 동적 안정성을 확보하기 위해서는 길이 방향 힘만을 제어하는 것으로 충분하다. 동전기 휠은 원주 방향을 따라 주기적으로 반복되는 극성을 갖는 영구자석으로 구성되어있으므로 기본 극의 기하학적 형상이나 극수 등은 안정성 여유에 큰 영향을 미친다. 또한 휠과 전도판간의 중첩된 영역 역시 횡방향으로의 강성을 결정하는 주요 인자이므로 본 논문에서는 안정성을 성능 지표로 휠을 구성하는 주요 설계 변수에 대한 민감도 해석을 수행한다. 얻어진 설계 값을 이용하여 제작된 시스템으로 휠을 포함하는 이동 개체의 수동적인 안정성을 실험적으로 검증한다.

차량 횡방향 안정성 향상을 위한 통합섀시 제어 (Unified Chassis Control for Improvement of Vehicle Lateral Stability)

  • 조완기;이경수;윤장열
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.1126-1131
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    • 2007
  • This paper presents unified chassis control (UCC) to improve the vehicle lateral stability. The unified chassis control implies combined control of active front steering (AFS), electronic stability control (ESC) and continuous damping control (CDC). A direct yaw moment controller based on a 2-D bicycle model is designed by using sliding mode control law. A direct roll moment controller based on a 2-D roll model is designed. The computed direct yaw moment and the direct roll moment are generated by AFS, ESP and CDC control modules respectively. A control authority of the AFS and the ESC is determined by tire slip angle. Computer simulation is conducted to evaluate the proposed integrated chassis controller by using the Matlab, simulink and the validated vehicle simulator. From the simulation results, it is shown that the proposed unified chassis control can provide with improved performance over the modular chassis control.

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SUV 차량의 횡방향 운동 및 승차감 개선을 위한 제동장치를 이용한 통합운동제어장치의 연구 (A Study on the Integrated Dynamic Control System to Improve the Lateral Dynamics and Ride Comfort of SUV Vehicles)

  • 송정훈
    • 한국기계가공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.70-75
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    • 2018
  • This paper describes an Integrate Dynamic Control system with Brake System (IDCB) for SUV vehicles. The system was developed to stabilize the lateral dynamics, maintain the steerability and improve the ride comfort on various roads. A fuzzy logic control method is used to design the IDCB. The performance of the IDCB is validated under different road and driving conditions. The results show that the IDCB tracks the reference yaw rate under all tested conditions; in addition, it reduces the body slip angle and roll angle. When a vehicle runs on a split-${\mu}$ road and a brake input is applied, the IDCB virtually eliminates the lateral dynamics. Thus, the IDCB improves the lateral stability, preserves the steerability and enhances the ride comfort of vehicles.

4WD 전기 차량의 선회 성능 및 횡방향 안정성 향상을 위한 주행 제어 알고리즘 개발 (Development of Driving Control Algorithm for Vehicle Maneuverability Performance and Lateral Stability of 4WD Electric Vehicle)

  • 서종상;이경수;강주용
    • 자동차안전학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.62-68
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    • 2013
  • This paper describes development of 4 Wheel Drive (4WD) Electric Vehicle (EV) based driving control algorithm for severe driving situation such as icy road or disturbance. The proposed control algorithm consists three parts : a supervisory controller, an upper-level controller and optimal torque vectoring controller. The supervisory controller determines desired dynamics with cornering stiffness estimator using recursive least square. The upper-level controller determines longitudinal force and yaw moment using sliding mode control. The yaw moment, particularly, is calculated by integration of a side-slip angle and yaw rate for the performance and robustness benefits. The optimal torque vectoring controller determines the optimal torques each wheel using control allocation method. The numerical simulation studies have been conducted to evaluated the proposed driving control algorithm. It has been shown from simulation studies that vehicle maneuverability and lateral stability performance can be significantly improved by the proposed driving controller in severe driving situations.

준 슬라이딩 모드 제어를 이용한 선박의 종동요 및 횡동요 억제 (Suppression of Coupled Pitch-Roll Motions using Quasi-Sliding Mode Control)

  • 이상도;트롱 엥곡 쿠옹;서효;유삼상
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.211-218
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    • 2021
  • 본 연구는 종방향과 횡방향에서 규칙파가 외란으로 입사하는 선박의 종동요 및 횡동요를 억제하는 문제를 다룬다. 선박의 안전 운항을 위해서 파랑 중 선박의 종동요 및 횡동요를 안정화시키는 것은 필수적인 과제로 여겨진다. 종동요 및 횡동요 거동에서 중요한 특징 중에 하나는 공진인데, 이 현상은 특정한 조건에서 예상치 못한 큰 응답을 초래한다. 종동요와 횡동요는 두 운동이 상호 결합되어 있고 복원항이 강한 비선형을 갖고 있음으로 계의 파라미터에 따라 다양한 동적 거동을 보이는 것이 중요한 특징인데, 특히 종동요에서 이 특성이 두드러지게 나타난다. 무엇보다, 선박의 조종성능 및 안전을 위해 선박의 종동요 가속도 응답을 완전히 억제하는 것은 상당히 도전적인 과제이다. 이 연구에서는 준 슬라이딩 모드 제어 기법을 이용하여 종동요와 횡동요를 줄임으로 파랑 중의 선박을 안정적인 직립 상태로 유지시키고, 아울러 채터링을 감소시키는 목적을 달성하였다. 리아프노프 이론으로 준 슬라이딩 모드 제어의 안정성을 판명하였고, 수치 시뮬레이션으로 제어 방식의 유효성을 증명하였다. 제시한 기법으로 종동요 및 횡동요 응답의 수렴 및 채터링 감소라는 두 가지 목표가 효과적으로 달성되었다.

재진입 비행체의 진입 및 착륙단계 경로 생성 및 퍼지제어기 설계 (Trajectory Planning and Fuzzy Controller Design of a Re-entry vehicle on Approach and Landing phase)

  • 민찬오;조성진;이대우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.150-159
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    • 2010
  • 재진입 비행체의 Approach & Landing단계는 Steep Glideslope 단계, Circular Flare 단계, Flare Maneuver 단계로 이루어지며, 본 논문에서는 실시간 경로 생성을 위하여 기하학적 조건을 이용한 기준궤적 생성 알고리즘을 사용하였다. 이를 통하여 재진입비행체의 착륙 안정성을 고려한 기준궤적을 빠른 시간 안에 생성할 수 있다. 그리고 본 논문에서는 비선형 시스템에 대하여 강건성을 가지는 Mamdani Fuzzy PD Controller를 통한 종방향 및 횡방향 제어기를 설계하였다. 또한 Downrange 와 Crossrange의 초기 오차를 포함하는 시뮬레이션을 수행하여, 제안된 Fuzzy 제어기의 우수한 성능을 확인하였다.