• 제목/요약/키워드: 4Wheel Steering

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운전자 체중 이동을 이용한 전방향 전동 보드의 제어 (Control of an Omni-directional Electric Board using Driver Weight Shift)

  • 최용준;류정래
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권4호
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    • pp.149-155
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    • 2016
  • 본 논문에서는 운전자의 체중 이동을 활용한 메카넘 휠 기반 전방향 전동 보드 제어 방법을 제안한다. 운전을 위한 별도의 운전 장치를 사용하지 않으며, 다수의 센서를 활용하여 측정한 체중 분포로부터 무게 중심의 위치를 구하여 전방향 전동 보드의 병진 운동과 회전 운동의 3 자유도 운전 명령을 생성한다. 체중 이동은 운전 명령으로 반영됨과 동시에 관성력을 극복하기 위한 운전자의 동작과 일치하여 직관적인 장점이 있다. 전체 제어 구조를 제시하며, 실험에 적용하여 제안된 방식의 타당성을 확인한다.

매트랩 CMDPS와 카심 기반 완전차량모델의 동시시뮬레이션 기술에 관한 연구 (Study on Concurrent Simulation Technique of Matlab CMDPS and A CarSim Base Full Car Model)

  • 장봉춘
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.1555-1560
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    • 2013
  • 칼럼 타입의 전동조향장치(MDPS) 시스템은 차량 안전성과 연료 효율 향상을 보장하기에 승용차에 보편적으로 장착하고 있다. 시스템 해석과 제어기 개발을 위해서는 보통 Mechanical Simulation사에서 제작한 CarSim 프로그램과 매트랩 시뮬링크의 두 프로그램을 이용하여 제어 알고리즘과 차량 모델이 결합되어 하나의 시스템처럼 동시에 동작하도록 시뮬레이션을 수행한다. 매트랩 시뮬링크의 MDPS 제어 시스템과 완전 차량 모델의 동시시뮬레이션 기술개발에 대한 구체적이 방법이 소개된 적이 없기에 본 연구에서 상세히 소개하기로 한다. 본 연구에서는 사인 파형의 조향핸들입력을 이용한 시뮬레이션 결과가 보여 지고 실험결과와 잘 비교되었다. 이러한 동시시뮬레이션 기술은 차량의 핸들링 성능 평가나 CMDPS 평가 수행 및 로직 튜닝을 위해 효과적으로 사용될 수 있다.

Development of a Prototype of Guidance System for Rice-transplanter

  • Zhang, Fang-Ming;Shin, Beom-Soo;Feng, Xi-Ming;Li, Yuan;Shou, Ru-Jiang
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제38권4호
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    • pp.255-263
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    • 2013
  • Purpose: It is not easy to drive a rice-transplanter avoiding underlapped or overlapped transplanting in paddy fields. An automated guidance system for the riding-type rice-transplanter would be necessary to operate the rice-transplanter autonomously or to assist the beginning drivers as a driving aid. Methods: A prototype of guidance system was composed of embedded computers, RTK-GPS, and a power-steering mechanism. Two Kalman filters were adopted to overcome sparse positioning data (1 Hz) from the RTK-GPS. A global Kalman filter estimated the posture of rice-transplanter every one second, and a local Kalman filter calculated the posture from every new estimation of the global Kalman filter with an interval of 200 ms. A PID controller was applied to the row-following mode control. A control method of U-turning mode was developed as well. A stepping motor with a reduction gear set was used to rotate the shaft of steering wheel. Results: Test trials for U-turning and row-following modes were done in a paddy field after some parameters have been tuned at the ground speed range of 0.3 ~ 1.2 m/s. The minimum RMS error of offset was 3.13 cm at the ground speed of 0.3 m/s while the maximum RMS error was 13.01 cm at 1.2 m/s. The offset RMS error tended to increase as the ground speed increased. The target point distance, LT also affected the system performance and PID controller parameters should be adjusted on different ground speeds. Conclusions: A target angle-based PID controller plus stationary steering angle controller made it possible for the rice-transplanter to steer autonomously by following a reference line accurately and even on U-turning mode. However, as condition in paddy fields is very complicated, the system should control the ground speed that prevents it from deviating too much due to ditch and slope.

직접요오모멘트를 이용한 이륜조향차량의 비결합 제어기 설계 (Decoupling Control of 2WS Cars Using Direct Yaw Moment)

  • 최재원;조충래
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.761-767
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    • 2005
  • There exists a structural limit of 2WS cars that drivers would not like simultaneously to follow the desired path and attenuate moments resulting from disturbances because lateral acceleration and yaw rate are coupled inherently. In order to overcome the limit, the 4WS cars that have rear wheel steering as an additional input have been introduced. But the 4WS cars have disadvantages that much cost is required due to structural alteration, it is difficult to be used to the driving circumstances and tire performances are not efficient in nonlinear or large lateral acceleration ranges. Therefore, it is proposed that, in this paper, a robust controller is easy to apply to 2WS cars by using direct yaw moment, decouples lateral acceleration from yaw motion and is robust against disturbances and uncertainties of system parameters, and thus the proposed control method has the advantages of 4WS cars which can be achieved in 2WS cars.

4 륜 독립 구동, 제동, 조향 시스템의 주행에 대한 연구 (A Study on Driving of Four-wheel Independent Driving, Braking and Steering System)

  • 박배성 ;황성호
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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    • pp.1145-1146
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    • 2023
  • 모빌리티 기술이 발전함에 따라 기존 차량에서 선보이지 못했던 다양한 주행기술이 가능해졌고, 이에 따라 많은 장점을 지닌 모빌리티 기술들이 등장하고 있다. 4 륜 독립 구동, 제동, 조향 시스템은 바퀴 별 독립 제어가 가능하여 여러 주행 모드를 구현할 수 있다. 본 연구에서는 4 륜 독립 구동, 제동과 독립 조향이 가능한 모빌리티 플랫폼에 대해 평행 주행, 제자리 회전, 축 회전 주행 등을 구현하는 방안과, 더 나아가 각도 속도를 일정하게 유지함으로써 오차를 최소화하는 제어 방법에 대해 살펴보고자 한다.

4륜 독립 구동·제동·조향 차량 주행 모드 천이 논리 알고리즘에 관한 연구 (A Study on the Logical Algorithm for the 4-Wheel Independent Driving·Braking·Steering Vehicle Driving Mode Transition)

  • 조재욱;김종현
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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    • pp.1141-1142
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    • 2023
  • 본 연구는 4륜 독립 구동·제동·조향 차량의 모드 천이 논리 알고리즘에 관한 연구로서, 일반적인 주행 스타일 외에도 다양한 주행 스타일을 가지는 차량에서 주행 모드 전환 간에 고려되어야 하는 조건들을 다룬다. 주행 모드 전환 간에 Static Transition과 Dynamic Transition이 가능하며 Static Transition 방식이 일반적이지만 저속 상태에서 차량이 충분히 정렬되어 있다면 FWS 주행, 동상 주행, 역상 주행 간의 Dynamic Transition도 가능할 것이다.

1인승 전기차량의 임베디드 전동제어장치 설계 (Design of Embedded Electrical Power Control Unit for Personal Electrical Vehicle)

  • 신규재;차현록
    • 전기전자학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.282-290
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    • 2014
  • 본 논문은 1인승 전기차량의 임베디드 전동 제어장치 설계를 제안하였다. 제안된 임베디드 장치는 PIC18F8720 프로세서, 16Mb flash ROM, 32Mb SDRAM과 신호처리회로로 설계되었다. 제안된 1인승 전기차량은 4KW 인휠 BLDCM, $180^{\circ}$ 도통 공간 벡터제어 3상 전압형 인버터, PID 속도제어기와 전동제어 장치와 임베디드 제어장치로 구성된다. 이 1인승 전기차량은 역 3륜 형태의 기계적인 구조를 가지고 있으며, 인휠 BLDCM과 틸팅 기능을 가지는 조향 메카니즘이 적용되었다. 또한 제안된 임베디드 전동제어장치의 성능은 PEV에 대한 Lab 실험과 도로 주행시험을 통하여 검증하였다.

밸런싱 메커니즘을 이용한 이륜형 자동차 형태의 이동로봇개발 : BalBOT VII (Development of Two Wheeled Car-like Mobile Robot Using Balancing Mechanism : BalBOT VII)

  • 이형직;정슬
    • 로봇학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.289-297
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    • 2009
  • This paper presents the development and control of a two wheeled car-like mobile robot using balancing mechanism whose heading control is done by turning the handle. The mobile inverted pendulum is a combined system of a mobile robot and an inverted pendulum system. A sensor fusion technique of low cost sensors such as a gyro sensor and a tilt sensor to measure the balancing angle of the inverted pendulum robot system accurately is implemented. Experimental studies of the trajectory following control task has been conducted by command of steering wheel while balancing.

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초음파 위치 센서를 이용한 차량 로봇의 경로 추종에 관한 연구 (A Study for Path Tracking of Vehicle Robot Using Ultrasonic Positioning System)

  • 윤석민;여태경;박성재;홍섭;김상봉
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.795-800
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    • 2008
  • The paper presents research for the established experiment environment of multi vehicle robot, localization algorithm that is based on vehicle control, and path tracking. The established experiment environment consists of ultrasonic positioning system, vehicle robot, server and wireless module. Ultrasonic positioning system measures positioning for using ultrasonic sensor and generates many errors because of the influence of environment such as a reflection of wall. For a solution of this fact, localization algorithm is proposed to determine a location using vehicle kinematics and selection of a reliable location data. And path tracking algorithm is proposed to apply localization algorithm and LOS, finally, that algorithms are verified via simulation and experimental

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자동차 능동형 샤시시스템 개발동향

  • 허승진
    • 기계저널
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    • 제32권10호
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    • pp.847-857
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    • 1992
  • 일반적으로 자동차의 샤시(chassis)라 하면 총체적인 개념에서 자동차로부터 차체(body)를 제외한 부분을 일컫는데, 구동 및 제동장치, 바퀴 현가장치, 조향장치, 타이어 및 휠 등이 이에 속한다. 1970년대 마이크로 컴퓨터의 응용기술이 도입되면서 엔진분야에서 시작한 자동차 전자화기술은 구동 및 제동분야에서의 전자제어식 제동잠김 및 구동 미끄럼방지 시스템(ABS/TCS)의 응용기 술을 거쳐 1980년 중반부터 차량의 현가 및 조향분야에서 능동형의 시스템이 개발되기 시작하 였다. 그 대표적인 예로서 자동차용 적응식 및 반 능동식 가변댐퍼(variable damper), 능동식 현가시스템(active suspension system) 그리고 4륜조향 시스템(four wheel steering system)을 들 수 있다. 1990년대에 들어서는 이러한 각종 능동형 시스템이 종합적으로 고려되어 설계되는 이 른바 자동차의 샤시 통합제어 시스템(chassis integrated control system)또는 능동형 샤시 시스템 (active chassis system)으로 발전되어 가고 있는 추세에 있다. 이 글에서는 최근에 가장 대표 적인 능동형 샤시시스템으로서 각종 능동식 현가시스템 및 4륜조향 시스템의 개발동향 및 기 술적, 경제적인 측면에서의 종합적인 검토를 하고자 한다.

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