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NTIS 바로가기한국항공운항학회지 = Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics, v.26 no.2, 2018년, pp.61 - 67
오승조 (한서대학교 항공시스템공학과) , 이동진 (한서대학교 무인항공기학과)
This paper presents a method to apply disturbance observer to PID controller for robustness enhancement of UAVs. The system uncertainties and disturbances bring adverse effects on performance and stability of UAVs. In this paper, we estimate the acceleration disturbances using nonlinear disturbance ...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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무인항공기는 어디에 활용되고 있나? | 무인항공기는 근래에 시장이 확대되면서 기존 에 운용되던 감시, 정찰 등의 군 기반의 용도뿐만 아니라 시설점검, 재난감시, 항공촬영, 토지측량 등 다양한 산업, 민간 분야에서 활용되고 있다. 무인항공기의 수요증가에 따라 각 분야에서 적 재적소에 활용되기 위해서 무인항공기의 안정성 과 임무성능이 확보되어야 한다. | |
무인 항공기에 탑재되는 제어기는 무엇을 고려하여 설계되어야 하는가? | 무인항공기의 수요증가에 따라 각 분야에서 적 재적소에 활용되기 위해서 무인항공기의 안정성 과 임무성능이 확보되어야 한다. 이에 따라 무인 항공기에 탑재되는 제어기는 각 임무에 대한 수 행성능, 안정성을 고려하여 설계된다. 특히, 바람 이나 돌풍과 같은 외란, 시스템의 불확실성은 임 무 수행성능의 저하를 초래하며, 불안정성 증가 에 따른 시스템의 발산을 초래할 수 있다. | |
외란관측기 기반의 제어 기법은 다른 제어기법과 비교하여 외란을 보상하는데에 어떤 특징이 있는가? | 외란관측기 기반의 제어 기법은 기존의 다른 제어기법과 비교하여 외란 을 보상하는데 있어 다음과 같은 특징을 나타낸 다(Li, 2016). 첫째로, 외란관측기 기반의 제어기 는 기존에 설계된 제어기와 통합이 용이하다. 외란관측기 기반 제어기법은 기존 제어기의 변 경 없이 통합되어 시스템의 불확실성, 외란을 보상하기 때문에 설계된 제어기의 별다른 수정 이 요구되지 않는다. 두 번째로 외란관측기 기 반 제어기법은 기존의 강인제어와 같이 최악의 경우(worst-case)를 고려하여 설계되지 않기 때 문에 보수적인 제어시스템 설계로 인한 성능저 하가 발생하지 않는다. 세 번째로 외란관측기 기반 제어기법은 능동 외란 제어(active antidisturbance control)기법으로 기존의 되먹임 (feedback)제어 기반의 수동 외란 제어(passive antidisturbance control)기법에 비하여 효과적으 로 외란을 보상한다. 무인항공기의 안정성 향상을 위한 외란관측기 기반의 제어기법 연구가 다양하게 진행되었다. |
Li, S., Yang, J., Chen, W. H., & Chen, X., "Disturbance observer-based control: methods and applications," CRC press, 2016, pp.24-25
Liu, Cunjia, Wen-Hua Chen, and John Andrews. "Tracking control of small-scale helicopters using explicit nonlinear MPC augmented with disturbance observers," Control Engineering Practice 20.3, 2012, pp.258-268.
Lee, S. J., Kim, S., Johansson, K. H., & Kim, H. J., "Robust acceleration control of a hexarotor UAV with a disturbance observer," 2016 IEEE 55th Conference on, In Decision and Control (CDC), Las Vegas, USA, Dec. 12-14, 2016, pp. 4166-4171
Liu, Cunjia, Owen McAree, and WenHua Chen. "Pathfollowing control for small fixedwing unmanned aerial vehicles under wind disturbances," International Journal of Robust and Nonlinear Control 23.15, 2013, pp.1682-1698.
Chen, W. H., Ballance, D. J., Gawthrop, P. J., & O'Reilly, J., "A nonlinear disturbance observer for robotic manipulators," IEEE Transactions on industrial Electronics, 47(4), 2000, pp. 932-938.
Chen, Wen-Hua, et al. "Disturbance-observer- based control and related methods―An overview," IEEE Transactions on Industrial Electronics 63.2, 2016, pp.1083-1095.
Chen, Wen-Hua. "Disturbance observer based control for nonlinear systems," IEEE/ASME transactions on mechatronics 9.4 , 2004, pp.706-710.
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오픈액세스 학술지에 출판된 논문
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