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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 신동호
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 한국기술교육대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2015
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차량용 슬라이딩 도어는 기존의 힌지 도어에 대비하여 도어 개폐를 위한 외부 공간이 크지 않아, 좁은 주차 공간 등에서 개폐 및 승하차가 용이하다는 장점이 부각되어 최근 관심이 증가되고 있는 개폐방식이다. 하지만 기존의 차량용 슬라이딩 도어는 레일이라는 한계점으로 인하여, 세단형 혹은 소형 RV/SUV 차량에는 설치가 불가능 하다는 시장의 제약이 존재하였다. 이러한 슬라이딩 도어의 기술적 한계를 극복하고자 제안된 방식이 인비저블 레일 슬라이딩 도어(이하 IRSD) 라는 신개념의 도어 오픈 방식이다.
영구자석 동기 전동기(이하 PMSM)은 2차 동손이 없어 효율이 높고 저속에서도 높은 토크출력을 얻을 수 있는 전동기로써 최근 여러 산업분야 에서 각광받고 있다. 본 연구에서는 PMSM을 IRSD를 구동하는 전동기로 채택하여 시스템을 모델링하고 시험한다.
IRSD 시스템은 다음 두 가지 모드로 제어하고자 한다.
1) 파워어시스트 모드 : 사용자가 실내의 도어 노브를 조작한 힘에 따라 그에 상응하는 속도로 도어의 속도를 출력 2) 자 동 모 드 : 실내·외에 설치된 스위치를 조작하여 미리 설정되어 있던 이상적인 속도로 도어를 자동개폐실차에 알고리즘을 적용하기 전에 시뮬레이션 상에서 미리 알고리즘을 검증하기 위해 실 측정 데이터를 기반으로 Black-Box Modeling을 수행 하였다.
파워어시스트 모드를 구현하기 위해 LVDT 센서의 변위와 전압 값 변동의 수학적 관계를 밝혀내고 실차에 설치된 모터와 감속기, 풀리의 기구적 관계식을 통해 파워어시스트 모델에서 출력되는 도어의 속도를 최종적 으로 모터의 속도로 변환한다.
자동모드를 구현하기 위해 가장 먼저 자동문의 가장 이상적인 횡방향 속도인 20cm/s를 기준으로 속도 프로파일을 작성한다. 다음 시뮬레이션을 통해 얻었던 Feedback 및 Feedforward controller 의 Gain을 기준으로 실차 시험을 실시한다.
실차 시험을 통해 속도 프로파일과 제어기의 튜닝이 완료되면 슬라이딩 도어가 자동모드로 작동 할 때 장애물의 끼임을 감지하는 반전력 알고리즘을 추가한다. 본 연구에서는 최초 반전력이 인식되는 문에 대한 장애 물의 반발력이 3kgf을 초과하지 않도록 알고리즘을 구성하였다.
영구자석 동기 전동기(이하 PMSM)은 2차 동손이 없어 효율이 높고 저속에서도 높은 토크출력을 얻을 수 있는 전동기로써 최근 여러 산업분야 에서 각광받고 있다. 본 연구에서는 PMSM을 IRSD를 구동하는 전동기로 채택하여 시스템을 모델링하고 시험한다.
IRSD 시스템은 다음 두 가지 모드로 제어하고자 한다.
1) 파워어시스트 모드 : 사용자가 실내의 도어 노브를 조작한 힘에 따라 그에 상응하는 속도로 도어의 속도를 출력 2) 자 동 모 드 : 실내·외에 설치된 스위치를 조작하여 미리 설정되어 있던 이상적인 속도로 도어를 자동개폐실차에 알고리즘을 적용하기 전에 시뮬레이션 상에서 미리 알고리즘을 검증하기 위해 실 측정 데이터를 기반으로 Black-Box Modeling을 수행 하였다.
파워어시스트 모드를 구현하기 위해 LVDT 센서의 변위와 전압 값 변동의 수학적 관계를 밝혀내고 실차에 설치된 모터와 감속기, 풀리의 기구적 관계식을 통해 파워어시스트 모델에서 출력되는 도어의 속도를 최종적 으로 모터의 속도로 변환한다.
자동모드를 구현하기 위해 가장 먼저 자동문의 가장 이상적인 횡방향 속도인 20cm/s를 기준으로 속도 프로파일을 작성한다. 다음 시뮬레이션을 통해 얻었던 Feedback 및 Feedforward controller 의 Gain을 기준으로 실차 시험을 실시한다.
실차 시험을 통해 속도 프로파일과 제어기의 튜닝이 완료되면 슬라이딩 도어가 자동모드로 작동 할 때 장애물의 끼임을 감지하는 반전력 알고리즘을 추가한다. 본 연구에서는 최초 반전력이 인식되는 문에 대한 장애 물의 반발력이 3kgf을 초과하지 않도록 알고리즘을 구성하였다.
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