The role of a suspension system in tracked vehicles is important because the driving and running conditions of such vehicles are very severe. It reduces the vibration and shock which are generated by road profile in running condition. As the running speed of tracked vehicle increases, undesirable vibration generated by road profile can be increased, particularly in the situation of field running. Since the excessive vibration can harm the operating ability of crewmen and complex equipments, the maximum running speed is limited. In this study, the feasibility study of an active preview control for the suspension system is performed to improve the performance of tracked vehicle systems. To avoid the modeling complexity of the track subsystem and kinematical nonlinearity in trailing arm suspension systems, these components are classified as unknown dynamics and disturbances during control design procedure.
Robust $H_\infty$ preview controller for a tracked vehicle system is proposed. The uncertain system is described by a state-space model with linear nominal parts and additional norm-bounded time-varying uncertainties, which are functions of states, unknown disturbance, control input and known disturbance of the state and controlled output equations. The robust $H_\infty$ preview controller, guarantees the stability of uncertain systems, is designed using the well-developed robust $H_\infty$ feedback control method. In the former study, the preview information was augmented to the system state. However, this method needs large computational capacity and cannot be directly applied to real-time control systems. To make it possible to apply the method to the real system, the robust $H_\infty$ preview controller based on non-augmented preview information is suggested. Equivalency between the conventional augmented and the proposed non-augmented control approaches is proven. Finally, the practical control structures for highly nonlinear system, which consist of time delay control and LQ/Robust preview control methods, are proposed. Performances of these methods are evaluated and the best one is proposed.
능동형 현가 장치의 성능은 노면 정보에 의하여 결정된다. 즉 노면에 대한 정보가 부족하게 되면 현가 장치의 성능을 제한하는 가장 큰 요인이 될 수 있다. 따라서 차량에 들어오는 노면 정보를 미리 받아들여 제어기 설계에 이용한다면, 매 순간의 노면 입력에 대한 최적 성능을 기대할 수 있게 되므로 성능 향상의 좋은 대안이 될 수 있다. 이와 같이 미래의 노면 정보를 이용하는 능동형 현가 장치를 예견 현가 장치라 하며, 기존의 피드백 제어 방식의 능동형 현가 장치와 달리 노면 정보를 미리 알고 대처하기 때문에 훨씬 큰 제어 성능의 향상을 기대할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 궤도 차량에 대한 예견 제어 기법에 관하여 연구하고자 하며 특히 시스템에 존재하는 모델 불확실성에 대하여 강인 안정성을 보장하는 강인 예견 제어기 설계에 관하여 살펴보고자 한다. 기존의 강인 예견 제어기는 예견 정보가 상태변수에 부가되어 설계됨으로써 일정 이상의 예견 정보가 부가되는 경우 실제 사용이 불가능하였다. 이에 예견 정보가 상태 변수에 부가된 시스템과 부가되지 않은 시스템에 대하여 설계된 강인 예견 제어기가 동일함을 증명함으로써, 부가되지 않은 시스템에 대하여 설계한 강인 예견 제어기를 이용하여 실제적으로 적용이 가능함을 보이고자 한다. 그리고 비선형인 실제 궤도 차량에 적용 가능한 예견 제어기를 제안하여 기존의 예견 제어기와의 성능 비교를 수행함으로써 실제 궤도 차량에 가장 적합한 예견 제어기를 제안하고자 한다.
