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문제 정의
- 조향HILS 시스템에서는 소프트웨어적으로 모델링된 부분의 계산량에 비례하여 계산시간은 증가할 것이고, 운전자에게 전달되는 조향반력과 액츄에이터에 지령된 값에는 부가적인 액츄에이터에 의한 시간지연이 존재하기 마련이다. 따라서 이러한 시간지연항들 이 조향HILS 시스템의 안정도에 어떠한 영향을 미치는지와 안정적으로 구현할 수 있는 시뮬레이션 동적범위를 알아보고자 한다.
- 본 연구에서는 기 개발된 전동식 동력 조향 장치(Electric Power Assist Steering System, EPS)의 시험을 위한 HILS 시스템을 평가하는 방법론을 제시하였고 여러 시간지연효과가 HILS 시스템의 성능에 미치는 영향을 조사 분석하였다. 마지막으로 이 영향들을 근거로 HILS 시스템의 설계 지침을 제시하였다.
- 본 연구에서는 기존의 HILS 시스템의 성능을 평가하는 방법론을 제시하고 조향 HILS 시스템에 적용하여 안정적으로 구현할 수 있는 동적 시뮬레이션의 범위 등을 구하였다. 이러한 연구는 다른 유형의 HILS 시스템에도 적용이 가능하므 로 실제 시스템 구성 시 참고되어질 수 있다고 여겨진다.
가설 설정
- 8) 안정도와 시뮬레이션하고자 하는 시스템의 대역폭을 모두 만족하면 HILS 시스템을 구성 한다.
- 따라서 실제 차량에서 발생하는 랙 반력의 b, k 항으로 나타낸 정확한 동적범위는 여러 주행상황의 시험을 통해 구하거나, 실차시험과 잘맞는 차량 조향동력학모델을 시뮬레이션함으로써 구할 수 있을 것이다. 그러나 본 연구에서는 실차시험의 어려움 때문에 현재 구현된 차량 조향동력학 모델이 실차의 거동을 대체로 반영한다는 가정하 에 식(2)에 나타낸 랙 반력의 선형화된 근사적인 동적범위를 구하였다. 식(2)에서 k와 b는 랙 반력 게인 G, 와 시간상수 Tt로 표현되므로 조향 HILS 시스템의 차량 조향동력학 모델을 이용해 여러가지 주행상황을 시뮬레이션 해보고 이때 발생하는 랙변위와 랙 반력의 비 Gt와 시간상수 Tt의 최대 및 최소 범위를 구하여 다음 예와 같이 근사적인 랙 반력의 동적범위를 구하였다.
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