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3 자유도 비행체 시스템의 이벤트 트리거 기반의 H2 자세 제어기 설계
Event-Triggered H2 Attitude Controller Design for 3 DOF Hover Systems 원문보기

대한임베디드공학회논문지 = IEMEK Journal of embedded systems and applications, v.15 no.3, 2020년, pp.139 - 148  

정혜인 (Kyungpook National University) ,  한승용 (Kyungpook National University) ,  이상문 (Kyungpook National University)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper is concerned with the H2 attitude controller design for 3 degree of freedom (DOF) Hover systems with an event-triggered mechanism. The 3 DOF Hover system is an embedded platform for unmanned aerial vehicle (UAV) provided by Quanser. The mathematical model of this system is obtained by a l...

주제어

#3 DOF Hover embedded platform   #LPV Model   #ETM   # $H_2$ Attitude controller   #LKFs  

표/그림 (8)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 3 DOF Hover 시스템의 자세 제어기를 위하여 이벤트 트리거 메커니즘기반의 H2성능 보장 제어기 설계방법을 제안하였다. 기존의 연구된 3 DOF Hover 모델과 달리, 비행체의 각속도에 종속적인 파라미터를 고려하여 선형 파라미터 변화 모델을 얻을 수 있었다.
  • 시간 트리거 기반의 제어 방법보다 적은 트리거를 이용하여 시스템을 제어할 수 있음을 확인하였고, 이는 제안한 방법이 네트워크 자원을 효율적으로 이용할 수 있음을 의미한다. 본 논문에서는 네트워크 채널로 이루어진 비행체 시스템의 네트워크 지연 문제를 다루었다. 다음 연구로는 네트워크 비행체 시스템에서 발생하는 양자화 및 입력제한 문제에 관하여 연구할 것이다.
  • 여기에서 가중행렬 Q와 R은 양의 정부호 행렬이다. 본 논문에서는 시스템 (4)~(5)에 대하여 비용함수를 최소화하는 제어기의 게인을 찾는다.

가설 설정

  • 따라서, 본 논문에서는 3 DOF Hover 샘플드 데이터 제어시스템을 선형 파라미터 변화 (linear parameter-varying, LPV) 모델로 표현하고, LKF 방법을 이용하여 ETM 기반 제어기 게인을 설계하는 조건을 제안한다. 제어기 게인을 설계하는 조건에서, 시스템의 성능을 보장하기 위해서 H2 성능을 고려한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
ETM 기반의 제어기의 장점은 무엇인가? 일반적으로 이벤트 트리거 메커니즘(event-triggered mechanism, ETM)은 이전 샘플링 신호와 최신 샘플링 신호의 차이가 특정 값보다 크면 입력 신호를 업데이트하는 것이다. 이러한 ETM 기반의 제어기는 네트워크 시스템의 통신 채널을 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
샘플드 데이터 제어 방법는 무엇인가? 이와 같은 네트워크 시스템에서는 샘플링 과정 후에 0차 홀드 (zero-order hold, ZOH)와 같은 디지털 장비가 이산적인 신호를 연속적인 신호로 만들어준다. 샘플링된 데이터를 이용하여 제어하는 방법을 샘플드 데이터 제어 방법이라고 하며, 기존에는 일정한 샘플링 시간을 고려하여 Euler 근사로 제어기를 설계하였다 [7]. 하지만, 네트워크 상태에 따라서 샘플링 시간이 변화할 수 있어 Euler 근사방법은 시스템의 안정성을 보장하기 어렵다.
네트워크 시스템의 제어 입력을 업데이트하는 방법은 무엇들로 나뉘는가? 네트워크 시스템의 제어 입력을 업데이트하는 방법은 크게 2가지로 나뉜다. 첫 번째는 시간 트리거 방법이며, 이는 특정 시간마다 일정하게 제어 입력을 업데이트하는 것이다 [10]. 두 번째는 이벤트 트리거 방법이며, 이는 설계자가 고려한 특정 이벤트가 발생하는 경우 제어 입력을 업데이트하는 것이다 [11]. 일반적으로 이벤트 트리거 메커니즘(event-triggered mechanism, ETM)은 이전 샘플링 신호와 최신 샘플링 신호의 차이가 특정 값보다 크면 입력 신호를 업데이트하는 것이다.
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참고문헌 (14)

  1. H. Yang, B. Jiang, K. Zhang. "Direct Self-repairing Control for Quadrotor Helicopter Attitude Systems," Mathematical Problems in Engineering, 2014. 

  2. A. Jaimes, S. Kota, J. Gomez, "An Approach to Surveillance an Area Using Swarm of Fixed Wing and Quad-rotor Unmanned Aerial Vehicles UAV(s)," 2018 IEEE International Conference on System of Systems Engineering, 2008. 

  3. Junghwan Kim, Shik Kim, “Autonomous-flight Drone Algorithm use Computer Vision and GPS,” IEMEK J. Embed. Sys. Appl., Vol. 11, No. 3, pp. 193-200, 2016. 

  4. Byung-Rak Son, Chang-Seup Han, Hyun Lee, Dong-Ha Lee, “An Obstacle Avoidance Technique of Quadrotor Using Immune Algorithm,” IEMEK J. Embed. Sys. Appl., Vol. 9, No. 5, pp. 269-276, 2014. 

  5. A. Prach, E. Kayacan, D. S. Bernstein, "An Experimental Evaluation of the Forward Propagating Riccati Equation to Nonlinear Control of the Quanser 3 DOF Hover Testbed," 2016 American Control Conference (ACC), 2016. 

  6. M. Kahouadji, M. Mokhtari, A. Choukchou-Braham, B. Cherki, "Real-time Attitude Control of 3 DOF Quadrotor UAV Using Modified Super Twisting algorithm," Journal of the Franklin Institute, Vol. 357, No. 5, pp. 2681-2695, 2020. 

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  7. D. Nesic, A. R. Teel, P. V. Kokotovic, "Sufficient Conditions for Stabilization of Sampled-data Nonlinear Systems Via Discrete-time Approximations," Systems & Control Letters, Vol. 38, No. 4-5, pp. 259-270, 1999. 

    상세보기 crossref

  8. K. Liu, E. Fridman, "Wirtinger's Inequality and Lyapunov-based Sampled-data Stabilization," Automatica, Vol. 48, No. 1, pp. 102-108, 2012. 

    상세보기 crossref

  9. G. S. Deaecto, P. Bolzern, L. Galbusera, J. C. Geromel, " $H_2$ and $H{\infty}$ Control of Time-varying Delay Switched Linear Systems with Application to Sampled-data Control," Nonlinear Analysis: Hybrid Systems, Vol. 22, pp. 43-54, 2016. 

    상세보기 crossref

  10. G. Leen, D. Heffernan, "TTCAN: A New Time-triggered Controller Area Network," Microprocessors and Microsystems, Vol. 26, No. 2, pp. 77-94, 2002. 

    상세보기 crossref

  11. D. Yue, E. Tian, Q. Han, "A Delay System Method for Designing Event-Triggered Controllers of Networked Control Systems," IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 58, No. 2, pp. 475-481, 2013. 

    상세보기 crossref

  12. G. Keqin, J. Chen, V. L. Kharitonov, "Stability of Time-delay Systems," Springer Science & Business Media, 2003. 

  13. C. Peng, M. R. Fei, "An Improved Result on the Stability of Uncertain T-S Fuzzy Systems with Interval Time-varying Delay," Fuzzy Sets and Systems, Vol. 212 pp. 97-109, 2013. 

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  14. 3-DOF Hover Reference Manual, Quanser Consulting Inc. 

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