인문학
사회과학
자연과학
공학
의약학
농수해양학
예술체육학
복합학
DBpia AI
AI 에이전트
AI 아이디어
AI 리더
AI 뷰어
Citeasy
크롬 서지관리 다운로드
지원사업
학술연구/단체지원/교육 등 연구자 활동을 지속하도록 DBpia가 지원하고 있어요.
커뮤니티
연구자들이 자신의 연구와 전문성을 널리 알리고, 새로운 협력의 기회를 만들 수 있는 네트워킹 공간이에요.
논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 신범수
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 강원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수29
초록· 키워드
상세정보 수정요청해당 페이지 내 제목·저자·목차·페이지정보가 잘못된 경우 알려주세요!
본 논문에서는 트랙터의 자율주행을 위하여 트랙터의 위치 및 자세 측정 정확도가 높은RTK-GPS와 INS를 사용하되, 임베디드 시스템을 적용하여 저가의 하드웨어 시스템을 구축하고 조향제어 알고리즘을 개발하였다. 조향제어에 필요한 각종 센서 및 액추에이터는 비교적 저성능 AVR 계열 CPU 기반의 마이크로컨트롤러들에 의해 계측 및 제어되며, 좌표변환과 경로탐색 알고리즘은 고속 실수 연산이 가능한 32bit 기반의 ARM보드에 탑재하였다. 시스템의 빠른 응답속도를 유지하기 위하여 ECU들은 CAN통신을 사용하여 데이터를 주고받으며 분산제어를 사용한다. 자율주행에 요구되는 빠르고 정확한 조향제어를 할 수 있도록 트랙터의 기존 유압조향 시스템과 병렬로 유량비례제어밸브를 이용한 조향실린더 제어기를 부착하였다. 유량비례제어밸브는 ECU의 DAC출력을 밸브 구동 신호 전압으로 변환하는 회로를 거쳐 작동되도록 하였다. 또한 트랙터의 전륜 킹핀 축에 포텐시오미터를 설치하여 트랙터의 전륜 조향각을 계측하였다. GPS의 위경도 좌표를 조향제어시스템에서 사용하는 TM좌표로 변환하기 위하여 RS232통신을 통해 INS 출력을 ARM보드로 입력 받아 처리하여 TM좌표를 출력하며, 또 다른 ARM보드가 목표 주행경로 파일을 입력받아 경로탐색 알고리즘을 통하여 목표 조향 각을 계산한다. 경로탐색 알고리즘은 waypoint 방법을 이용하였다. 목표 조향 각은 조향 각 제어 ECU로 전송되어 현재 전륜의 조향각과 비교하여 최적의 조향 각을 계산하여 비례제어밸브로 조향신호를 전송하게 된다. 모든 시스템은 동일한 제어 주기 40 ms로 작동한다. 자율주행 트랙터 조향제어시스템의 성능 평가를 위하여 개활지에서 직진작업 및 선회시 주행을 기준으로 성능평가를 실시하였다.
목차
- Ⅰ. 서 론Ⅱ. 연 구 사Ⅲ. 재료 및 방법1. 하드웨어 구성1) 트랙터 ·2) 전원 부3) 트랙터의 조향 조작기 구성 ·4) 조향각 측정 센서5) RTK-GPS6) INS ·7) 조향 자동 제어기(1) AT90CAN128(2) DAC(4) 전압 변환기8) 좌표변환과 경로탐색을 위한 제어기2. 경로탐색 알고리즘3. 조향 제어 시스템을 위한 소프트웨어 구성1) 조향 조작기(1) 필터링을 사용한 노이즈 방지(2) P 제어2) 위치와 자세 정보를 획득하기 위한 파싱 및 좌표변환(1) 데이터 파싱(2) TM 좌표변환3) 경로입력4) 경로탐색5) 최적의 조향 각4. 전체 시스템 구성도5. 시스템 평가1) RTK-GPS 정확성 검증2) RTK-GPS 직진주행 정확성 검증3) INS 정확성 검증4) 조향 조작기 성능평가5) 전체 시스템 제어 주기 검증6) 경로점 갱신을 위한 LBO 크기 결정7) 직진주행 조향시스템 성능 평가8) 선회주행 조향시스템 성능 평가Ⅳ. 결과 및 고찰1. RTK-GPS 정확성 검증 결과2. RTK-GPS 직진주행 정확성 검증실험 결과3. INS 정확성 검증 결과4. 조향 조작기 성능 평가5. 전체 시스템 제어 주기 검증 결과6. 경로점 갱신을 위한 LBO 크기 결정 결과7. 직진주행 조향시스템 성능 평가8. 선회주행 조향시스템 성능 평가Ⅴ. 요약 및 결론Ⅵ. 참고문헌Ⅶ. 부록
최근 본 자료
