241-242 2023 [춘계학술대회]
| 제목 | BLAC 모터의 실시간 미계측 진동응답 추정 및 홀로렌즈 시각화 |
|---|---|
| 분야 | 지능형 샤시 및 제어 |
| 언어 | Korean |
| 저자 | 조용범(경희대학교), 박규남(경희대학교), 오승인( 경희대학교), 이종화( 현대모비스), 박상원( 현대모비스), 이태휘(사이로직), 김진균( 경희대학교) |
| Key Words | BLAC Motor(BLAC 모터), Force Identification(하중 추정), Mixed Reality(혼합 현실) |
| 초록 |
터의 개발 과정에서 성능 혹은 해석 결과를 검증하기 위해서 구동 시험을 통한 응답 계측은 필수적이다. 특히, 부품 단위의 구조기인 소음진동 성능을 평가하기 위해서 체결부의 전달 하중은 중요한 지표로 고려된다. 그러나 실제 시험 중에는 체결부의 부싱과 같은 구조적 문제로 인하여 직접 하중 센서를 부착할 수 없는 상황이 발생한다. 이를 극복하기 위해서는 다른 지점에서 계측되는 정보를 바탕으로부터 전달 경로 분석(TPA, Transfer Path Analysis) 혹은 Inverse Dynamics로 간접 계측 방식을 사용한다. 본 연구는 일부 지점에서 계측된 데이터에 기반하여 시험 중 실시간으로 미측정 응답을 추정 및 시각화하는 시스템 구축법을 제안한다. 먼저, 대상체의 유한요소 모델을 구성하고 모달 실험을 통해 얻은 모드 특성으로 모델 업데이트를 수행한다. 이 과정에서 모터뿐만 아니라 결합되는 지그의 동특성까지 고려한다. 이 후, 실물과의 상관성을 확보한 모델에 부분구조합성법(Component Mode Synthesis)을 통해 동일한 동특성을 갖는 축소 모델을 구성한다. 그 결과, Implicit Method 기반의 하중 추정 알고리즘으로 구조물에 가해지는 하중을 추정하고, Forward Dynamics를 통해서 변위, 가속도, 전달 하중 등으로 재구성한다. 그 다음, 추정 결과를 그래픽 모델로 재구성하여 실험자에게 직관적인 형태의 정보의 전달할 수 있는 확장현실(XR) 시스템을 구축했다. 이 과정에서 부분구조합성법을 이용하여 데이터 전송에 요구되는 통신 속도를 낮추어 일반적인 무선 통신 환경에서 연산 결과를 실시간으로 전송하였다. 해당 정보를 원본 자유도로 재구성하는 과정에서 병렬처리 기법을 통해서, 모바일 기기(홀로렌즈)의 제한된 하드웨어 자원만으로 유한요소 모델의 모든 자유도에서 발생하는 응답을 시각화했다. 해당 시스템을 중소형 BLAC 모터에 적용하여, 다이나모 시험 중에 계측되는 가속도 데이터를 바탕으로 미측정 지점의 응답 및 전달 하중을 실시간으로 예측 및 시각화해냄을 검증했다. |
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