능동 공력면-현가 협조 제어 기반 승차감 및 접지력 최적화 연구

Cooperative Control of Active Aerodynamic Surfaces and Suspension for Ride and Road Holding Optimization

연구 내용

능동 공력면(Active airfoil)과 능동·반능동 현가를 협조시키고, 공력 작용과 현가 감쇠를 함께 최적화하여 승차감과 접지력을 동시에 개선하는 제어 연구

본 연구는 능동 공력면이 생성하는 공력 힘을 차량 동역학 제어 입력으로 활용하여 현가의 상충 문제를 완화하는 접근을 다룹니다. quarter-car 및 half-car 모델에서 도로 입력과 주행 조건을 고려하여, 공력면과 현가의 역할을 분리한 제어 구조(피드백-피드포워드 또는 최적제어)를 구성합니다. 또한 승차감과 접지력에 대응하는 목표 함수를 가중치로 설정하여 다목적 성능지수를 정량적으로 비교하고, 공력-현가 협조가 휠 접지 및 차체 진동 저감에 미치는 영향을 시간영역 및 주파수영역에서 평가합니다.

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연구 흐름

초기 연구에서는 능동 공력면을 포함한 half-car 4자유도 모델에서 예측 기반 제어 전략을 구성하고, 차체 진동 억제와 타이어 처짐 진동 저감을 목표로 제어 입력을 설계하였습니다. 이후 quarter-car 모델로 확장하여, 현가 성능지수와 공력면 협조가 충돌하는 목표를 가중치 기반 최적화로 동시에 만족하도록 정리하는 연구를 수행하였습니다. 최근에는 반능동 현가에 능동 공력면을 결합한 프리뷰 제어를 통해 휠-노면 접지 지표의 변동을 줄이고, 정해진 현가 공간 제약 내에서 성능을 유지하는 검증으로 이어졌습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

능동 공력면-현가 협조 제어
다목적 성능지수 기반 가중치 설계
공력 힘 활용 기반 진동 저감
quarter-car/half-car 제어 모델링
시간영역·주파수영역 성능 비교
세미-액티브 현가의 프리뷰 전략
휠-노면 접지력 변동 최소화
공력면 및 댐퍼 동시 제어 로직
제어기 설계 파라미터 스케줄링
주행 조건 기반 제어 목표 재설정