스키드 조향 무인차량의 조향과 피치 제어에 대한 연구

Abstract

스키드 조향은 휠의 토크를 이용하여 조향을 하는 방식이다. 이 논문에서는 스키드 조향 차량의 모델 기반 조향 제어기에 대한 연구를 수행하였다. 조향 제어기는 피드백 조향 제어기와 피드포워드 조향 제어기, 그리고 적응 제어기로 구성되어 있다. 피드포워드 조향 제어기는 도로의 곡률이나 운전자의 조향휠 각도에 대응되는 요레이트를 추종하는 제어기이고 피드백 조향 제어기는 경로오차와 방향오차를 피드백하여 경로를 추종하게 하는 제어기이다. 그리고 적응 제어기는 모델의 불확실성으로 인한 제어기의 성능 감소를 막는 제어기이다. 이 논문에서는 피치 제어기에 대한 연구도 수행하였다. 피치 제어기는 차량의 피치각의 변화를 줄여줌으로써 차량의 성능을 향상시키는 역할을 한다. 차량에 장착된 경로추종을 위한 카메라나 사격을 위한 기총의 성능은 차량의 피치각의 변화에 매우 민감하다. 하지만 기존의 능동형 현가장치를 이용하여 피치 제어를 할 경우 추가적인 장치가 필요하고 구조가 복잡하게 된다. 그러므로 차량의 휠 토크를 이용하여 피치를 제어함으로써 이러한 단점없이 차량의 피치를 제어할 수 있다. 앞서 연구한 스키드 조향 제어기와 피치 제어기는 Carsim과 Simulink를 이용하여 모의실험을 수행하여 그 유효성을 검증하였다.