자율주행 트랙터를 위한 조향 제어기 시뮬레이션 모델 개발에 관한 연구 = A study on the development of simulation model for steering controller for autonomous tractor
저자
전현호 ( Hyeon-ho Jeon ) ; 김완수 ( Wan-soo Kim ) ; 김용주 ( Yong-joo Kim ) 연구자관계분석
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학술지명
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발행연도
2020
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-주제어
자료형태
학술저널
수록면
35-35(1쪽)
제공처
자율주행 트랙터는 사람이 탑승하지 않고 작업을 하기 때문에 조향 시스템에 대한 성능평가가 필수적이다. 본 연구에서 사용 된 조향제모델은 횡방향 오차를 실시간으로 수신받아 횡방향 오차에 대한 PI 제어를 수행하게 설계되었다. 동역학 모델은 Recurdyn(V9R2, Functionbay, Korea)를 이용하여 구성하였다. 시뮬레이션 조건은 작업시와 비작업시의 제어모델의 성능평가를 수행하기 위해 동일단수에서의 주행조건 및 쟁기작업시로 선정하였다. 농작업 부하를 반영하기 위해 주행시 및 이랑쟁기 작업간 트랙터의 차축토크를 계측하고, 이를 시뮬레이션 입력값으로 설정하였다. 성능평가지표로는 횡방향 오차(Lateral error), 조향각(Steering angle) 및 방위각 오차)Heading angle error)로 선정하였다. 시뮬레이션 결과 주행조건에서는 횡방향 오차는 평균 0.49 mm, 방위각 오차는 0.06° 및 조향각은 평균 5.22°로 나타났다. 이랑쟁기작업조건에서는 횡방향 오차는 평균 0.59 mm, 방위각 오차는 0.13° 및 조향각은 평균 2.15°로 나타났다. 이랑쟁기 작업시 횡방향 오차는 0.1 mm, 방위각 오차는 0.07° 및 조향각은 3.07° 차이를 보였다. 본 연구에서 개발된 제어모델은 횡방향오차만 고려하기 때문에 방위각오차 및 조향각을 고려한 모델에 비하여 정상상태로 진입하는 시간이 더 오래걸린다. 따라서, 차후연구에서는 방위각 오차 및 조향각을 고려한 개선된 제어기 개발이 필요할 것으로 판단되며, 실차모델 구성을 통한 실차평가가 수행되어야 한다고 판단된다.
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