일반기술

다자유도 모델을 이용한 자동차의 동역학 해석 시스템

차량 동역학 해석시에 많이 사용되는 대표적인 시스템으로는 ADAMS, DADS 등을 들 수 있다. 그러나 이러한 기존 시스템들은 매우 고가일 뿐만 아니라, 자동차의 주행특성을 해석할 때 필요한 많은 정보들이 실험값에 의존하기 때문에 자동차 모델을 변경할 때마다 다시 여러 가지 실험들을 수행해야 하고, 그 사용방법도 매우 복잡하다는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점은 자동차나 그 구성요소의 개념 설계단계, 또는 제어 알고리즘의 검증단계에서는 담당 엔지니어에게 매우 큰 부담을 주게 된다. 따라서 본 연구과제에서는 자동차의 몸체, 현가장치, 타이어, 구동장치, 조향장치 등에 대한 제원이나 제어방법을 GUI 환경에서 수정하거나 추가하는 것만으로 요구되는 자동차의 동적 거동을 신속하게 파악할 수 있는 자동차의 동역학 해석 시스템을 IBM PC에서 구현하는 데 일차적인 목표를 두었다. 특히 본 연구과제에서 개발하는 시스템은 다자유도 모델에 토대를 두고 있기 때문에 4륜 구동장치, 4륜 조향장치, 능동 현가장치, ABS 제동장치 등과 관련된 제어특성을 분석할 수 있으며, 시스템 사용자의 편의성을 고려하여 모든 정보의 입출력이 윈도우즈 GUI 환경에서 이루어지도록 컴퓨터 언어로는 Visual C++를 사용하고 있다. 또한 동역학 해석 및 제어 결과의 가시화를 위해서 솔리드 모델링 기법(Solid Modeling Technique)을 이용한 자동차의 실시간 3차원 주행 시뮬레이션 모듈을 포함하고 있다. 이러한 형태의 동역학 해석 시스템은 자동차의 주행성능 및 제어 알고리즘을 평가하기 위해서 소프트웨어와 하드웨어를 연계시킨 실시간 주행 시뮬레이터(Real-Time Simulator)의 국산화 개발에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다.