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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 문희창
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 홍익대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수20
이 논문의 연구 히스토리 (2)
2020
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4륜 독립구동형 플랫폼은 총 4개의 휠을 바탕으로 휠과 모터가 직결되어 모터의 회전력을 통해 플랫폼의 구동력이 발생되며 각 휠 모터의 회전력 차에 의하여 조향을 하는 스키드 조향 방식을 사용한다. 플랫폼은 각 휠의 속도를 개별로 제어할 수 있어 험지 및 험로에서의 이동성이 뛰어나며 제자리회전이 가능하여 최소 회전반경이 없다는 장점이 있다. 그러나 각 휠 모터의 토크 분배 편차로 인한 직진주행의 어려움과 휠의 회전 방향, 현재 플랫폼 이동 방향, 그리고 플랫폼이 목표로 하는 방향의 차이로 인해 마찰이 발생하여 부드럽게 조향되지 못하는 단점이 있다.
본 연구에서는 4륜 독립구동형 플랫폼이 비포장 환경에서 주행할 때 각 휠마다 발생되는 휠 슬립을 검출할 수 있는 알고리즘에 대해 연구하였다. 또한 슬립이 검출되었다고 판단되면 주행 플랫폼에 장착된 각각 모터의 토크를 보상 하여 플랫폼의 주행 궤적 추종 성능을 향상하는 보상 제어 알고리즘을 연구하였다. 또한 본 연구를 위해 개발된 4륜 독립구동형 플랫폼을 통해 알고리즘을 검증하였다.
4륜 독립구동형 플랫폼의 휠 슬립 검출 및 보상제어 알고리즘을 통해 안정적인 궤적 추종 주행이 가능할 것이라 예상된다.
본 연구에서는 4륜 독립구동형 플랫폼이 비포장 환경에서 주행할 때 각 휠마다 발생되는 휠 슬립을 검출할 수 있는 알고리즘에 대해 연구하였다. 또한 슬립이 검출되었다고 판단되면 주행 플랫폼에 장착된 각각 모터의 토크를 보상 하여 플랫폼의 주행 궤적 추종 성능을 향상하는 보상 제어 알고리즘을 연구하였다. 또한 본 연구를 위해 개발된 4륜 독립구동형 플랫폼을 통해 알고리즘을 검증하였다.
4륜 독립구동형 플랫폼의 휠 슬립 검출 및 보상제어 알고리즘을 통해 안정적인 궤적 추종 주행이 가능할 것이라 예상된다.
목차
제 1장 서론 11.1 연구배경 11.2 연구동향 51.3 연구목적 7제 2장 4륜 독립구동형 플랫폼 개발 82.1 개요 82.2 4륜 독립구동형 플랫폼의 기구학적 모델 102.2.1 자유물체 기하학 102.2.2 바퀴속도와 선회반경 112.2.3 기구학적 제어 요소 132.3 플랫폼 하드웨어 시스템 구성 152.4 플랫폼 제어시스템 162.4.1 메인 컨트롤러 162.4.2 인터페이스 모듈 172.4.3 구동제어 모듈 192.4.4 무선조종 모듈 212.4.5 상태표시 및 비상정지 모듈 222.5 상위 제어시스템 232.5.1 GPS 232.5.2 IMU 25제 3장 플랫폼 자율주행 알고리즘 273.1 플랫폼 자율주행 요구사항 정의 273.1.1 위치 인식 컴포넌트 283.1.2 경로 계획 컴포넌트 293.1.3 항법 컴포넌트 303.1.4 플랫폼 제어 컴포넌트 313.2 속도 제어 알고리즘 323.2.1 속도 제어 알고리즘 구현 323.2.2 속도 제어 알고리즘 검증실험 343.3 경로 추총 알고리즘 393.3.1 경로 추종 알고리즘 구현 393.3.2 경로 추종 알고리즘 검증실험 40제 4장 슬립 검출 및 슬립 보상 제어 알고리즘 454.1 개요 454.2 휠 슬립 검출 알고리즘 464.2.1 휠 슬립에 대한 정의 464.2.2 슬립 판단 알고리즘을 위한 데이터 분석 484.2.3 슬립 판단 알고리즘 584.2.4 시뮬레이션을 통한 슬립 판단 알고리즘 검증 604.3 보상 제어 알고리즘 624.3.1 보상 제어 알고리즘 624.3.2 보상 제어 알고리즘 검증 63제 5장 결론 68참고문헌 69Abstract 72감사의 글 74
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