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문제 정의
- 본 연구에서는 VDC 제어기를 시험하기 위한 HILS 시스템을 구축하였다. HILS시스템은 크게 하드웨어, 소프트웨어, 인터페이스의 세부분으로 구성되며, Fig.
- 본 연구에서는 VDC를 위한 HILS 시스템을 개발하 있다. 이를 위해 두 가지의 VDC 제어기를 설계하였으며, 이들을 개발된 HILS환경에서 PC제어기로 구현하였다.
- 앞절의 단순 제어기는 단계별 증압, 유지 및 감압을 이용한 제어방법 이므로 순간적으로 큰 보상 요 모멘트가 요구될 경우 응답 속도가 느릴 수 있고, 정확한 목표 보상요모멘트를 생성하지 못할 수 있다. 본 연구에서는 보다 빠르고 정확한 응답 특성을 얻을 수 있도록 하기 위하여, 솔레노이드 밸브의 개폐 정도를 조절하는 LQR 최적 제어기를 또한 설계하였다. 식(5)는 보상요모멘트 항이 추가된 2자 유도 차량모델의 상태 방정식을 나타낸다.
- 우와 같은 배경을 바탕으로 본 연구에서는 VDC 를 위한 HILS 시스템을 개발하였다. 이를 위해 먼저 두 가지의 VDC 제어로직을 설계하였으며, 이들을 HILS 환경에서 PC제어기로 구현하였다.
- VDC의 보상요모멘트는 각 바퀴에 비대칭적인 제동력을 가함으로써 얻어지는데, 이때 제동력이 특정한 바퀴에서 과도하게 가해지면, 그 바퀴는 잠기게 되며 제동력은 오히려 떨어지게 된다. 이러한 현상을 막기 위해 본 연구에서는 VDC 제어기에 ABS 로직을 결합시켜, VDC 작동 시 각 바퀴의 미끄럼율이 적정한 범위에서 유지될 수 있도록 하였다. 제어로직으로는 보쉬의 ABS 로직을 사용하였다.
- 이 시스템은 제동 페달에서 횔 실린더에 이르는 유압장치를 실제 하드웨어로 가지며, 차량 모델과 설계된 두 개의 VDC 제어기를 소프트웨어적으로 구현한다. 인터페이스 로는「VDC 제어기의 명령을 받아 각 휠 실린더의 압력을 솔레노이드 밸브로 제어하는 유압제어장치가 있는 -데, 이를 본 연구에서 자체적으로 제작하였다.
가설 설정
- 3의 2자 유도 차량 모델을 사용하였다. 정상원선회를 가정하였으며, 포화타이어모델에서 필요한 노면 마찰계수값은 시뮬레이션 상황에 따라 고정된 상수값으로 가정하였다.
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