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바이모달 트램 군집주행의 천이기동 시나리오를 위한 통신 기반 제어 알고리즘 개발
정구용(Koo-yong Jeong),황현철(Hyeon-Chyeol Hwang),이호용(Ho-Yong Lee),김순오(Soonoh Kim),이형철(Hyeongcheol. Lee) 한국철도학회 2013 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.11
바이모달 트램의 수송용량 증대를 위해, 현재 자동차에 적용되고 있는 Adaptive Cruise Control(ACC) 시스템을 바이모달 트램에 적용하여 군집주행을 구현한다. 바이모달 트램의 제원 및 역학 특성을 고려하여 Carsim을 이용하여 차량성능을 모델링하고, 제어 알고리즘은 MATLAB/Simulink를 이용하여 구현한다. 군집주행 시 군집 내에서 각 차량의 위치정보와 군집의 크기를 확인 하는 방식을 기존의 차간 거리를 이용한 것이 아닌 차량간 통신을 이용하여 ACC의 on/off의 정보를 받아 확인하는 방식을 제안한다. 또한 이러한 방법을 이용하여 군집주행 천이기동 시나리오를 설계하고 시뮬레이션을 통해 적용성을 검증한다. For increase in the volume of traffic on Bimodality tram, we implement the platoon system by using the Adaptive Cruise Control (ACC) system which has been applied to vehicles. The study uses the Carsim that takes into account both the data and mechanical properties for modeling vehicle performance and implements the control algorithms by using MATLAB/Simulink. This paper also shows how to recognize the size of platoon and where the trams are located in the platoon. The method recognizes ACC on/off information instead of distance information between trams using communication. We design a transient maneuver and use computer simulations to investigate a applicability.
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고기동 환경에 적용 가능한 소형 GPS/MEMS IMU 통합항법 수신모듈 설계
정구용 ( Koo-yong Jeong ),박대영 ( Dae-young Park ),김성민 ( Seong-min Kim ),이종혁 ( Jong-hyuk Lee ) 한국항행학회 2021 韓國航行學會論文誌 Vol.25 No.1
본 논문에서는 높은 동특성 환경에서 동작이 가능한 GPS/MEMS IMU 통합항법 수신모듈을 설계 및 제작하고, 그 결과를 확인하였다. 설계한 모듈은 RF 수신부, 관성측정부, 신호처리부, 상관기, 항법 S/W로 구성된다. RF 수신부는 저잡음증폭, 주파수 변환, 필터링, 자동이득조절 기능을 수행하고, 관성측정부는 3축 자이로스코프, 가속도계, 지자기센서가 적용된 MEMS급 IMU로부터 측정 데이터를 수집하여 항법S/W로 전달하는 인터페이스를 제공한다. 신호처리부 및 상관기는 FPGA 로직으로 구현하여 필터링 및 상관 값 계산을 수행하고, FPGA 내부 CPU를 사용하여 위성항법, 통합항법 S/W를 구현하였다. 제작된 모듈의 크기는 95.0ⅹ85.0ⅹ12.5 mm 이고, 무게는 110g을 확인하였으며, 동적성능 1200m/s, 가속도 10g의 환경에서 규격 이내의 항법정확도 성능을 확인하였다. In this paper, a GPS/MEMS IMU integrated navigation receiver module capable of operating in a high dynamic environment is designed and fabricated, and the results is confirmed. The designed module is composed of RF receiver unit, inertial measurement unit, signal processing unit, correlator, and navigation S/W. The RF receiver performs the functions of low noise amplification, frequency conversion, filtering, and automatic gain control. The inertial measurement unit collects measurement data from a MEMS class IMU applied with a 3-axis gyroscope, accelerometer, and geomagnetic sensor. In addition, it provides an interface to transmit to the navigation S/W. The signal processing unit and the correlator is implemented with FPGA logic to perform filtering and corrrelation value calculation. Navigation S/W is implemented using the internal CPU of the FPGA. The size of the manufactured module is 95.0x85.0x.12.5mm, the weight is 110g, and the navigation accuracy performance within the specification is confirmed in an environment of 1200m/s and acceleration of 10g.
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바이모달 트램 군집주행 안정성 및 성능향상을 위한 통신 기반 제어 알고리즘 개발
김순오(Soon-oh Kim),정구용(Koo-yong Jeong),황현철(Hyeon-Chyeol Hwang),오용국(Yong-Kuk Oh),이형철(Hyeong-cheol Lee) 한국철도학회 2013 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.11
본 논문에서는 바이모달 트램간 통신을 적용하여 String Stability를 개선하는 방법을 소개한다. 군집주행 전체의 성능과 안정성을 향상시키기 위해 기존의 Model Free Cruise Control(MFCC) 알고리즘에 차량간 통신을 결합한 새로운 제어 알고리즘을 제안한다. MFCC란 파워트레인이나 브레이크 시스템 모델 없이 차량간 속도, 가속도, 거리 정보를 이용하여 스로틀과 브레이크 인풋을 제어하는 알고리즘을 말한다. 차량간 통신을 통해 동일 방향으로 주행하는 바이모달 트램간에 자유롭게 속도 및 가속도 정보를 주고받을 수 있다. 성능평가를 위한 모의실험 모델은 바이모달 트램의 제원 및 역학 특성을 고려하여 CarSim을 이용해 구성하고, 제어 알고리즘은 MATLAB/Simulink를 이용하여 구현한다. 제안한 제어 알고리즘의 성능 검증을 위해, 통신을 적용하지 않은 군집주행 알고리즘의 성능과 비교한다. This paper is concerned with how to improve the string stability by enabling communication between bimodal tram. In order to improve the performance and reliability of the entire platoon, a new control algorithms is proposed. MFCC is the algorithm that control brake and throttle without brake system model and power train model using acceleration and distance between vehicles. It is possible to send and receive information of velocity and acceleration freely between bimodal tram traveling in the same direction via the vehicle communication. The simulation model for performance evaluation, taking into account the mechanical specifications and characteristics of the bimodal tram is configured using CarSim and the control algorithm is designed using MATLAB/Simulink. In order to verify the performance of the proposed control algorithm, it is compared to the performance of the platoon algorithm that do not apply the vehicle communication.
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