전자제어식 주차 브레이크(Electric Parking Brake, 이하 EPB) 시스템은 X-by-wire 시스템의 일종으로 운전자의 힘에 의해 작동되는 기존의 기계적인 parking brake 시스템을 전자 제어 actuator를 이용하여 대체한 시스템이다. EPB 시스템은 기존의 수동식 주차 브레이크 시스템에 전자 제어 시스템이 추가됨에 따라 사용자의 안전 보장 문제와 대량 생산 시 균일한 성능 보장 문제 등이 제시되고 있다. 이를 위해 강인하고 신뢰성이 있는 제어기가 요구되고 있다. EPB 시스템은 기존의 시스템에 전자 ...
전자제어식 주차 브레이크(Electric Parking Brake, 이하 EPB) 시스템은 X-by-wire 시스템의 일종으로 운전자의 힘에 의해 작동되는 기존의 기계적인 parking brake 시스템을 전자 제어 actuator를 이용하여 대체한 시스템이다. EPB 시스템은 기존의 수동식 주차 브레이크 시스템에 전자 제어 시스템이 추가됨에 따라 사용자의 안전 보장 문제와 대량 생산 시 균일한 성능 보장 문제 등이 제시되고 있다. 이를 위해 강인하고 신뢰성이 있는 제어기가 요구되고 있다. EPB 시스템은 기존의 시스템에 전자 제어 시스템을 추가하기 때문에 가격이 상승하는 경향이 있다. 그러나 가격 상승폭을 가능한 한 줄여야만 시장 경쟁에서 성공할 수 있으므로 제어기도 간단하고 저렴한 제어기가 요구되고 있다. 본 논문에서는 EPB 시스템의 제어기가 만족시켜야 할 제어사양을 정의하고 이에 적합한 제어기들로서 On-off 제어기, 선형 P 제어기와 비선형 P 제어기를 제시하였다. 시뮬레이션 및 실험 결과를 통하여 설계된 제어기들의 성능을 비교한 결과 비선형 P 제어기가 우수한 성능을 보이는 것을 확인하였다. 또한 안정도 분석을 위하여 EPB 시스템을 상태의존 스위칭 시스템으로 모델링하고 스위칭 다이어그램과 Lyapunov 안정도 이론을 적용하여 설계된 제어기들의 안정도를 분석하였다.
전자제어식 주차 브레이크(Electric Parking Brake, 이하 EPB) 시스템은 X-by-wire 시스템의 일종으로 운전자의 힘에 의해 작동되는 기존의 기계적인 parking brake 시스템을 전자 제어 actuator를 이용하여 대체한 시스템이다. EPB 시스템은 기존의 수동식 주차 브레이크 시스템에 전자 제어 시스템이 추가됨에 따라 사용자의 안전 보장 문제와 대량 생산 시 균일한 성능 보장 문제 등이 제시되고 있다. 이를 위해 강인하고 신뢰성이 있는 제어기가 요구되고 있다. EPB 시스템은 기존의 시스템에 전자 제어 시스템을 추가하기 때문에 가격이 상승하는 경향이 있다. 그러나 가격 상승폭을 가능한 한 줄여야만 시장 경쟁에서 성공할 수 있으므로 제어기도 간단하고 저렴한 제어기가 요구되고 있다. 본 논문에서는 EPB 시스템의 제어기가 만족시켜야 할 제어사양을 정의하고 이에 적합한 제어기들로서 On-off 제어기, 선형 P 제어기와 비선형 P 제어기를 제시하였다. 시뮬레이션 및 실험 결과를 통하여 설계된 제어기들의 성능을 비교한 결과 비선형 P 제어기가 우수한 성능을 보이는 것을 확인하였다. 또한 안정도 분석을 위하여 EPB 시스템을 상태의존 스위칭 시스템으로 모델링하고 스위칭 다이어그램과 Lyapunov 안정도 이론을 적용하여 설계된 제어기들의 안정도를 분석하였다.
This thesis presents controllers for Electric Parking Brake (EPB) Systems. For a comparative study three types of controllers, which are on/off, linear and nonlinear controller, are designed and their performances and stabilities are investigated. EPB System is introduced to replace the manual maneu...
This thesis presents controllers for Electric Parking Brake (EPB) Systems. For a comparative study three types of controllers, which are on/off, linear and nonlinear controller, are designed and their performances and stabilities are investigated. EPB System is introduced to replace the manual maneuvering force of conventional lever parking system with a motor torque. The robustness and safety issues in EPB systems become more important than in the conventional parking brake systems. It requires a wide range of operating range due to the various weights of cars and the inclinations of roads.
In this thesis, we study three control methods: simple on-off type; linear proportional (P); and, nonlinear proportional (NP) controller, which are suitable to the properties of EPB Systems. Time-domain responses and robustness against parameter uncertainties and perturbations are considered for performance evaluations. A mechanical and electrical model of EPB system is implemented using Modelica language. The model shows good agreement between simulation and experimental data. From simulation and experimental results, it turns out that the nonlinear proportional (NP) controller shows good uniformity in performance among them. For the stability analysis, the EPB system is modeled as a state-dependent switched system utilizing a well-known friction model. The stability of the closed-loop systems is investigated applying Lyapunov stability theory.
This thesis presents controllers for Electric Parking Brake (EPB) Systems. For a comparative study three types of controllers, which are on/off, linear and nonlinear controller, are designed and their performances and stabilities are investigated. EPB System is introduced to replace the manual maneuvering force of conventional lever parking system with a motor torque. The robustness and safety issues in EPB systems become more important than in the conventional parking brake systems. It requires a wide range of operating range due to the various weights of cars and the inclinations of roads.
In this thesis, we study three control methods: simple on-off type; linear proportional (P); and, nonlinear proportional (NP) controller, which are suitable to the properties of EPB Systems. Time-domain responses and robustness against parameter uncertainties and perturbations are considered for performance evaluations. A mechanical and electrical model of EPB system is implemented using Modelica language. The model shows good agreement between simulation and experimental data. From simulation and experimental results, it turns out that the nonlinear proportional (NP) controller shows good uniformity in performance among them. For the stability analysis, the EPB system is modeled as a state-dependent switched system utilizing a well-known friction model. The stability of the closed-loop systems is investigated applying Lyapunov stability theory.
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