농용트랙터 전방차축 현가장치를 위한 노면 거칠기 센싱 기반 반능동 제어기술 연구 = Study on a Semi-active Control System Based on Preview of Road Roughness for Front Axle Suspension of Agricultural Tractor
저자
이정환 ( Jung-hwan Lee ) ; 김학진 ( Hak-jin Kim ) ; 최진하 ( Jin-ha Choi ) ; 구강모 ( Kang-mo Koo ) ; 김영주 ( Young-joo Kim )
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-주제어
자료형태
학술저널
수록면
83-83(1쪽)
제공처
농용트랙터 전방차축 현가장치의 주요 역할은 일차적으로 노면 진동의 감쇠를 통해 차량 승차감을 향상시켜주는 것이고 나아가 노면과의 접지력 향상시켜 조종안정성을 확보하는 것이다. 현재 개발 중인 농용트랙터의 전방차축 현가장치 유압 회로는 감쇠력을 연속적으로 조절할 수 있는 댐퍼가 장착되어 있지만 유압시스템의 특성상 내재적으로 지연시간이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 이로 인해 차량의 움직임을 제어 인자로 하여 알고리즘을 개발했을 때에는 노면의 충격이 들어온 후에 제어 신호가 출력되는 현상이 발생한다. 따라서 차량 진행방향의 노면상태를 미리 파악하고 이에 대응하여 유압시스템의 문제를 해결할 수 있는 방안이 요구된다. 본 연구에서는 최종적으로 노면조건 인식기반 반능동형 현가제어시스템을 개발하기 위하여 노면 거칠기 정보를 자동으로 인식하여 감쇠력을 연동 변량으로 제어하는 기술의 효용성을 시뮬레이션을 통하여 구명하고자 하였다. 이를 위해 노면상태 감지는 라이다(LiDAR) 센서를 이용하여 10 m 길이의 노면을 미리 스캔하고 누적된 노면 정보에서 회귀직선을 생성하여 각 포인트의 RMS 값을 구해 노면 거칠기(Roughness)를 수치화는 방식으로 하였다. 수집된 노면 거칠기를 바탕으로 Matlab/Simulink 환경에서 구성된 전방차축 현가장치 유압시스템에 제어 알고리즘을 적용하여 현가성능의 영향성을 구명하였다. 시뮬레이션 결과, 개발한 노면인식 기반 반능동형 현가장치는 수동형 현가장치에 비해 차체 수직 가속도를 최대 17% 감소시킬 수 있었으며, 차축의 수직 움직임도 13% 감소하여 그 효용성이 있음을 확인하였다. 추후 연구에서는 고안한 노면인식과 감쇠력 연동제어기술을 실차에 적용하여 실험적으로 확인할 예정이다.
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