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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 문찬우
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 국민대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
이 논문의 연구 히스토리 (4)
2014
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본 논문에서는 다중 모터 제어 시스템을 위한 FlexRay-CAN 게이트웨이를 설계 및 구현한다. 전송되는 데이터의 크기가 일정한 다중 모터 제어 시스템에서 불필요한 메시지 식별 정보의 전송을 줄임으로써, 한번의 FlexRay 통신 사이클 내에 더 많은 양의 유효 데이터를 전송하는 방법을 제시한다.
오늘날 차량 내 ECU(Electronic Control Unit)간 공유하는 데이터가 많아지면서 네트워크의 규모가 커지고 실시간 제어에 대한 요구가 증가하고 있다. 그러나 현재 차량에서 가장 많이 사용되고 있는 CAN(Controller Area Network) 프로토콜은 상대적으로 낮은 속도와 이벤트 기반 방식으로 인한 불확정적인 시간 지연 때문에 실시간 분산 제어 시스템을 위한 네트워크에서 요구되는 특성을 만족시키기 어렵다. 이에 따라, FlexRay 프로토콜이 기존 차량용 네트워크인 CAN의 대안으로 떠오르고 있다. FlexRay 프로토콜은 10Mbps의 넓은 대역폭과 시간 기반 방식으로 인한 확정적인 시간 지연을 가지고 있어 실시간 분산 제어 시스템에 적합한 통신 프로토콜로 인정받고 있다. 그러나 FlexRay 통신 프로토콜의 비용 및 설계 신뢰성 등 다양한 이유로 인해 FlexRay 단일 네트워크 시스템 보다는 게이트웨이를 활용한 FlexRay-CAN 혼용 시스템이 사용될 것으로 보인다.
본 논문에서는 마이크로 컨트롤러를 이용하여 다중 모터 제어 시스템과 FlexRay-CAN 게이트웨이를 구현하고 구현된 게이트웨이가 다중 모터 제어 시스템의 성능에 미치는 영향을 분석하기 위한 실험을 하였다. 마이크로컨트롤러를 이용하여 BLDC 모터의 속도 제어기를 구현하였으며, 주 제어기로부터 출력된 속도 지령을 FlexRay-CAN 게이트웨이를 통해 수신하여 BLDC 모터를 제어한다. FlexRay-CAN게이트웨이와 FlexRay 통신 노드는 Infineon사의 TC1782 Evaluation Kit를 이용하였으며, CAN 통신 노드는 Infineon사의 XC2287 Evaluation Kit를 이용하여 구현하였다. 모터는 차량의 기능 시스템에 주로 쓰이는 BLDC 모터를 사용하여 실험을 수행하였다.
오늘날 차량 내 ECU(Electronic Control Unit)간 공유하는 데이터가 많아지면서 네트워크의 규모가 커지고 실시간 제어에 대한 요구가 증가하고 있다. 그러나 현재 차량에서 가장 많이 사용되고 있는 CAN(Controller Area Network) 프로토콜은 상대적으로 낮은 속도와 이벤트 기반 방식으로 인한 불확정적인 시간 지연 때문에 실시간 분산 제어 시스템을 위한 네트워크에서 요구되는 특성을 만족시키기 어렵다. 이에 따라, FlexRay 프로토콜이 기존 차량용 네트워크인 CAN의 대안으로 떠오르고 있다. FlexRay 프로토콜은 10Mbps의 넓은 대역폭과 시간 기반 방식으로 인한 확정적인 시간 지연을 가지고 있어 실시간 분산 제어 시스템에 적합한 통신 프로토콜로 인정받고 있다. 그러나 FlexRay 통신 프로토콜의 비용 및 설계 신뢰성 등 다양한 이유로 인해 FlexRay 단일 네트워크 시스템 보다는 게이트웨이를 활용한 FlexRay-CAN 혼용 시스템이 사용될 것으로 보인다.
본 논문에서는 마이크로 컨트롤러를 이용하여 다중 모터 제어 시스템과 FlexRay-CAN 게이트웨이를 구현하고 구현된 게이트웨이가 다중 모터 제어 시스템의 성능에 미치는 영향을 분석하기 위한 실험을 하였다. 마이크로컨트롤러를 이용하여 BLDC 모터의 속도 제어기를 구현하였으며, 주 제어기로부터 출력된 속도 지령을 FlexRay-CAN 게이트웨이를 통해 수신하여 BLDC 모터를 제어한다. FlexRay-CAN게이트웨이와 FlexRay 통신 노드는 Infineon사의 TC1782 Evaluation Kit를 이용하였으며, CAN 통신 노드는 Infineon사의 XC2287 Evaluation Kit를 이용하여 구현하였다. 모터는 차량의 기능 시스템에 주로 쓰이는 BLDC 모터를 사용하여 실험을 수행하였다.
목차
1. 서론 12. BLDC 모터 제어시스템 구성 및 제어 방법 32.1 BLDC 모터 동작 특성 32.2 BLDC 모터 제어 방법 42.3 제어기 설계 62.3.1 전류 제어기 72.3.2 속도 제어기 83. FlexRay, CAN 통신 프로토콜 93.1 CAN(Controller Area Network) 93.2 FlexRay 114. FlexRay-CAN 게이트웨이를 적용한 다중 모터 제어 시스템 154.1 시스템 구조 154.2 FlexRay-CAN 게이트웨이의 프로토콜 변환 174.3 다중 모터 제어를 위한 FlexRay-CAN 게이트웨이의 프로토콜 변환 알고리즘 185. 다중 모터 제어 실험 215.1 실험 시스템 구성 215.2 TC1782 및 XC2287M 마이크로프로세서 225.3 실험 환경 구성 305.4 실험 결과 316. 결론 34
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