[현대 H-Mobility] 자율주행 자동차 제어 기술 (기초)
[시스템 개론]
시스템 개요
- 자율주행차는 어떤 방식으로 제어가 되는가?
-> 제어를 잘하기 위해 시스템을 알아야 함
시스템의 정의
- 필요한 기능을 실현하기 위하여 관련 요소를 어떤 법칙에 따라 조합한 집합체
- 각 구성요소들이 상호 작용하거나, 상호 의존하여 복잡하게 얽힌 통일된 하나의 집합체(입력->수학적모델->출력)
시스템의 구성요소
- 수식을 통한 수학적 모델 구성
-시스템을 이루고 있는 구성요소는 시스템의 상태를 나타내는 변수라는 것을 뜻하는 상태변수로 나타냄
-어떠한 법칙에 따라 상호작용하는 것은 수식을 이용해서 나타냄
- 예> 자율주행차를 시스템으로 표현
-> 조향시스템 : 수학적 모델링을 통한 상관관계 파악(조향시스템에 적용되는 물리법칙 고려)
-> 핸들의 각도 : 입력, 바퀴의 회전 각도 : 출력 - 수학적 모델링 시 유의점
-시스템이 같더라도 입력과 출력이 다르면 수학적 모델이 달라질 수 있음
시스템과 제어
[제어 개론]
개루프(Open-loop)와 폐루프(Closed-loop)
피드백제어의 장점
- 시스템의 정확한 정보를 알지 못해도 원하는 목표 값을 얻을 수 있음
피드백제어의 구성요소
- 제어기, 시스템(플랜트), 센서
[시스템 제어 개발 프로세스]
시뮬레이션이란?
- 다양하고 복잡해지는 자동차 시스템을 제어하는 것(최근 출시 차량은 약 100개 장착!)
- 기존에는 각 부품의 제어 테스트를 수작업+실제 주행으로 함 => 시간과 비용 등의 한계 존재
- 최근에는 개발 -> 컴퓨터모의실험 -> 실제 주행
=> 컴퓨터모의실험 : 다양한 모의환경에서 검증, 개발 시간 및 비용 절감 - 모의실험의 대표적인 방식 : SILS, HILS, VILS
- 시뮬레이션이란 실제 또는 가상의 모델을 이용하여 연구하는 것!
(현실 문제 -> 컴퓨터 모델링 -> 시스템 개발)
자율주행차 시뮬레이션
- 현실세계를 정확하게 모델링하는 것
-도로 주행을 통한 데이터 수집
-컴퓨터에 실제 도로 환경 모델링 - 자동차의 움직임을 정확하게 모델링 하는 것
-자동차의 구조 및 움직임 해석 -> 컴퓨터에 자동차 모델링 -> 자동차 제어(시뮬레이션)
Software-in-the-loop Simulation(SILS)
- Software와 Simulation을 이용해 평가와 개발하는 방법
- 게임과 SILS의 유사점
SW Engineer