PATAC - 개발 초기 단계의 가상화를 통한 RWID ATV의 AWD급 고급 차량 모션 제어 사례
Simulink을 통해 기계식 차동 기어를 가상 제어 전략으로 대체
"초기 0.1 플랫폼부터 현재의 3.1 모델 라이브러리 아키텍처에 이르기까지, 이러한 표준화된 툴체인은 프로젝트 간 툴과 프로세스의 재사용을 가능하게 했습니다. 이를 통해 개발 효율성과 품질을 향상시키는 동시에 신규 인력의 적응 장벽도 낮출 수 있었습니다.
주요 성과
- Simulink와 PATAC 및 타사 틀과의 통합을 통해 차량 모션 제어 분야의 가상화 기반 선행 개발 환경 및 3계층 소프트웨어 아키텍처 구축
- Simulink 기반 RWID ATEV 가상화를 통한 지능형 험로 탈출, 구동계 이중화, 최소 회전 반경, 원형 조향 및 평행 주차와 같은 기능 지원
- 모터 고장 상황에서도 안정적인 차량 거동 및 우수한 제어성을 달성한 차량 개발 프로젝트
차량 개발 프로젝트는 개발 주기의 단축, 지연되는 시스템 수준 통합, 테스트의 어려움, 그리고 첨단 기능에 대한 경쟁적인 시장 요구로 인해 점점 더 복잡해지고 있습니다. 이러한 과제에 효과적으로 대응하기 위해, General Motors와 SAIC Motor의 상하이 소재 합작사인 PATAC(Pan Asia Technical Automotive Center)은 Simulink®를 활용해 가상 및 물리적 접근 방식을 통합한 차량 모델을 개발하고 있습니다.
PATAC 팀은 RWID(후륜 독립 구동)이 장착된 첫 번째 주행거리 연장형 ATEV(첨단 기술 엔지니어링 차량)의 차량 모션 제어 분야에 개발 초기 단계부터 가상화를 구현하였습니다. 서브시스템 수준의 목적을 기반으로 소프트웨어 기능과 제어 알고리즘을 정의하였습니다. Simulink를 통해 풀 스로틀 직선 가속, 코너링, 언덕 주행, 분할 마찰면과 같은 주행 시나리오 테스트를 수행해 차량의 경로 추종 성능과 조향 응답성을 향상시킬 수 있었습니다. 모터 고장 사례를 시뮬레이션하여 차량의 제어 성능을 향상시켰습니다.
시뮬레이션 결과는 제어 전략 개선에 반영되었습니다. 팀은 기계식 차동 잠금장치를 전자 시스템으로 대체하는 제어 전략을 개발했습니다. 미시적 및 거시적 수준에서의 동적 토크 분배, 드라이브트레인 제어, 능동 감쇠 제어 및 칼만 필터를 활용해 부드러운 토크 제어를 구현했습니다. 최종 단계에서는 클라우드 기반 모니터링과 표준화된 재사용 가능 알고리즘 라이브러리를 구현해 폐루프 시뮬레이션을 실제 테스트에 통합했습니다.
