4륜 독립구동 차량의 구동력 제어에 관한 연구는 전기자동차에 대한 연구가 각광을 받던 90년대에 활발히 진행되었다. 전기자동차에 관한 연구는 전기자동차에 사용될 수 있는 배터리 개발이 기술적인 벽에 부딪히면서 점차 줄어들었으며, 대신 이 자리를 실용성이 높은 하이브리드 자동차에 대한 연구가 하였다. 하지만 하이브리드 자동차에 대한 연구도, 엔진으로 바퀴를 구동하고 이를 모터가 도와주는 병렬형 하이브리드 자동차에 집중이 됨에 따라, 모터 구동 차량의 구동력 제어에 관한 연구는 활발히 이루어지지 못하였다. 하지만, 최근에 들어서는 국방 분야에서 무인차량에 대한 관심이 높아짐과 함께 모터 차량의 구동력 제어에 관한 연구가 다시 조금씩 활기를 띠기 시작하고 있다. 무인차량의 경우 자율주행 또는 원격조정이 가능해야 하기 때문에, by-wire 형태의 ...
4륜 독립구동 차량의 구동력 제어에 관한 연구는 전기자동차에 대한 연구가 각광을 받던 90년대에 활발히 진행되었다. 전기자동차에 관한 연구는 전기자동차에 사용될 수 있는 배터리 개발이 기술적인 벽에 부딪히면서 점차 줄어들었으며, 대신 이 자리를 실용성이 높은 하이브리드 자동차에 대한 연구가 하였다. 하지만 하이브리드 자동차에 대한 연구도, 엔진으로 바퀴를 구동하고 이를 모터가 도와주는 병렬형 하이브리드 자동차에 집중이 됨에 따라, 모터 구동 차량의 구동력 제어에 관한 연구는 활발히 이루어지지 못하였다. 하지만, 최근에 들어서는 국방 분야에서 무인차량에 대한 관심이 높아짐과 함께 모터 차량의 구동력 제어에 관한 연구가 다시 조금씩 활기를 띠기 시작하고 있다. 무인차량의 경우 자율주행 또는 원격조정이 가능해야 하기 때문에, by-wire 형태의 섀시 시스템을 지향하게 되고, 소음 등의 이유 때문에 구동방식으로는 엔진보다 전기모터를 선호하게 된다. 또한, 대표적인 미래 자동차로 연구되고 있는 연료전지와 같은 경우에도 각 바퀴에 모터를 장착하는 레이아웃에 관한 연구가 활발히 진행되고 있는 상황이 맞물리면서, 점차 모터 구동 차량의 구동 제어에 관한 연구의 필요성이 부각되고 있다. 모터 구동 차량은 현재 내연기관 차량에 적용되고 있는 섀시 제어 시스템의 거의 모든 기술을 적용할 수 있으며, 모터의 빠른 응답 특성과 정확한 제어가 가능하다는 장점이 있어 내연기관의 차량보다 더 나은 자세 제어가 가능할 것으로 예상할 수 있다. 현재 독립구동 차량에 관한 구동력 제어에 관한 연구는 직진 주행 및 선회 주행에 관한 구동과 제동에 관한 내용과 이러한 거동 중에 발생하는 슬립에 관한 슬립 제어 이론 및 방법이 제안되고 있다. 이외에도 독립구동 차량의 특성을 이용하여 전륜을 조향하지 않고, 좌우 휠에 토크 차를 주어 차량을 선회하게 하는 스키드 조향에 관한 이론과 방법이 제안되고 있다. 하지만, 스키드 조향에 관한 연구는 구동력 제어에 관한 연구에 비해 매우 적은 편이다. 이에 이번 연구는 스키드 조향에 관해 초점을 두고 이를 Simulink와 27자유도를 가지는 CarSim 차량 모델을 사용하여 제어기 설계 및 일반 차량과의 거동 특성을 비교하고자 한다.
4륜 독립구동 차량의 구동력 제어에 관한 연구는 전기자동차에 대한 연구가 각광을 받던 90년대에 활발히 진행되었다. 전기자동차에 관한 연구는 전기자동차에 사용될 수 있는 배터리 개발이 기술적인 벽에 부딪히면서 점차 줄어들었으며, 대신 이 자리를 실용성이 높은 하이브리드 자동차에 대한 연구가 하였다. 하지만 하이브리드 자동차에 대한 연구도, 엔진으로 바퀴를 구동하고 이를 모터가 도와주는 병렬형 하이브리드 자동차에 집중이 됨에 따라, 모터 구동 차량의 구동력 제어에 관한 연구는 활발히 이루어지지 못하였다. 하지만, 최근에 들어서는 국방 분야에서 무인차량에 대한 관심이 높아짐과 함께 모터 차량의 구동력 제어에 관한 연구가 다시 조금씩 활기를 띠기 시작하고 있다. 무인차량의 경우 자율주행 또는 원격조정이 가능해야 하기 때문에, by-wire 형태의 섀시 시스템을 지향하게 되고, 소음 등의 이유 때문에 구동방식으로는 엔진보다 전기모터를 선호하게 된다. 또한, 대표적인 미래 자동차로 연구되고 있는 연료전지와 같은 경우에도 각 바퀴에 모터를 장착하는 레이아웃에 관한 연구가 활발히 진행되고 있는 상황이 맞물리면서, 점차 모터 구동 차량의 구동 제어에 관한 연구의 필요성이 부각되고 있다. 모터 구동 차량은 현재 내연기관 차량에 적용되고 있는 섀시 제어 시스템의 거의 모든 기술을 적용할 수 있으며, 모터의 빠른 응답 특성과 정확한 제어가 가능하다는 장점이 있어 내연기관의 차량보다 더 나은 자세 제어가 가능할 것으로 예상할 수 있다. 현재 독립구동 차량에 관한 구동력 제어에 관한 연구는 직진 주행 및 선회 주행에 관한 구동과 제동에 관한 내용과 이러한 거동 중에 발생하는 슬립에 관한 슬립 제어 이론 및 방법이 제안되고 있다. 이외에도 독립구동 차량의 특성을 이용하여 전륜을 조향하지 않고, 좌우 휠에 토크 차를 주어 차량을 선회하게 하는 스키드 조향에 관한 이론과 방법이 제안되고 있다. 하지만, 스키드 조향에 관한 연구는 구동력 제어에 관한 연구에 비해 매우 적은 편이다. 이에 이번 연구는 스키드 조향에 관해 초점을 두고 이를 Simulink와 27자유도를 가지는 CarSim 차량 모델을 사용하여 제어기 설계 및 일반 차량과의 거동 특성을 비교하고자 한다.
In 1990s, the research about control of driving power for independent four wheel drive Vehicle had been active with the research about electric vehicles. After being limited by the technology developing battery used for the vehicles, the research about electric vehicles was substituted to hybrid veh...
In 1990s, the research about control of driving power for independent four wheel drive Vehicle had been active with the research about electric vehicles. After being limited by the technology developing battery used for the vehicles, the research about electric vehicles was substituted to hybrid vehicles having high utility. However, since the research about the hybrid vehicle has focused on the parallel hybrid vehicles driven by engine and motor, the research about control of driving power in the vehicles only driven by motor has rarely performed. Recently, the control of driving power in the vehicles driven by motor is being activity studied over again by the high concern about UGV (Unmanned Ground Vehicles) in military field. UGV make it possible to do remote control or autonomous mobile. UGV is possible to be operated by remote control or itself without driver. Lhomme-Desages. It is being aimed to by-wire type in chassis system and prefer Internal Combustion engine to electric motor in driving method. Also, in the case of the fuel-cell vehicles studied to the representative future vehicles, the research of layout using motor for the each wheel is active. For this situation, the necessity of research about control of driving power for motor is being gradually focused. The vehicles driven by motor can apply the most of technology of chassis control system applied to ICV (Internal Combustion engine Vehicle) and are the merit that can do the precise control for the fast responsibility of motor. The vehicles driven by motors can introduce the most of the technology of the chassis control system applied to ICV and have the advantage that can control the fast responsibility of the motor precisely. This condition can be expected to make it possible to control a better position than ICV does. In the independent drive vehicles, now the research about driving control is being suggested to the theories about traction, braking and slip control when straight and cornering travel. Besides, the theories are suggested about skid steer that doesn’t steer the front wheels and turns the vehicle as using different torque on left and right wheels. However, the research about skid steer is fewer than the research about driving control. So this paper will focus on the skid steer, and the controller will be made for Simulink and CarSim which are software of vehicle model having 27 degrees of freedom. Then, the vehicle using skid steer should be compared with the vehicle using wheel steer about cornering performance. This comparison will be helpful when someone makes other controllers of skid steer. So this paper will be more concentrated on the comparison than on the design of controllers.
In 1990s, the research about control of driving power for independent four wheel drive Vehicle had been active with the research about electric vehicles. After being limited by the technology developing battery used for the vehicles, the research about electric vehicles was substituted to hybrid vehicles having high utility. However, since the research about the hybrid vehicle has focused on the parallel hybrid vehicles driven by engine and motor, the research about control of driving power in the vehicles only driven by motor has rarely performed. Recently, the control of driving power in the vehicles driven by motor is being activity studied over again by the high concern about UGV (Unmanned Ground Vehicles) in military field. UGV make it possible to do remote control or autonomous mobile. UGV is possible to be operated by remote control or itself without driver. Lhomme-Desages. It is being aimed to by-wire type in chassis system and prefer Internal Combustion engine to electric motor in driving method. Also, in the case of the fuel-cell vehicles studied to the representative future vehicles, the research of layout using motor for the each wheel is active. For this situation, the necessity of research about control of driving power for motor is being gradually focused. The vehicles driven by motor can apply the most of technology of chassis control system applied to ICV (Internal Combustion engine Vehicle) and are the merit that can do the precise control for the fast responsibility of motor. The vehicles driven by motors can introduce the most of the technology of the chassis control system applied to ICV and have the advantage that can control the fast responsibility of the motor precisely. This condition can be expected to make it possible to control a better position than ICV does. In the independent drive vehicles, now the research about driving control is being suggested to the theories about traction, braking and slip control when straight and cornering travel. Besides, the theories are suggested about skid steer that doesn’t steer the front wheels and turns the vehicle as using different torque on left and right wheels. However, the research about skid steer is fewer than the research about driving control. So this paper will focus on the skid steer, and the controller will be made for Simulink and CarSim which are software of vehicle model having 27 degrees of freedom. Then, the vehicle using skid steer should be compared with the vehicle using wheel steer about cornering performance. This comparison will be helpful when someone makes other controllers of skid steer. So this paper will be more concentrated on the comparison than on the design of controllers.
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