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[국내논문] 유상하중의 불확실성을 고려한 쿼드로터의 모델 참조 적응제어 기법 설계
Model Reference Adaptive Control of a Quadrotor Considering the Uncertainty of Payload 원문보기

한국항공우주학회지 = Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.49 no.9, 2021년, pp.749 - 757  

이동우 (Korea Advanced Institute of Science and Technology) ,  김남수 (Korea Advanced Institute of Science and Technology) ,  장광우 (Korea Advanced Institute of Science and Technology) ,  이성헌 (Korea Advanced Institute of Science and Technology) ,  방효충 (Korea Advanced Institute of Science and Technology)

초록
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쿼드로터를 활용한 운송 임무에서 임의의 유상하중을 장착하게 되면 질량, 관성모멘트, 무게중심의 위치와 같은 모델 파라미터가 변화하게 된다. 더욱이 유상하중이 기체에 장착되는 위치가 기체의 무게중심과 일치하지 않는 경우 무게중심의 변화는 야기되며 이는 제어 성능에 악영향을 미치게 된다. 이에 본 논문에서는 유상하중에 따른 모델의 불확실성을 보상하기 위하여, 선형 제차 조정기(Linear Quadratic Regulator, LQR) 기반의 모델 참조 적응 제어기법(Model Reference Adaptive Control, MRAC)을 제안한다. 먼저 고정된 유상하중을 고려한 쿼드로터의 동역학 모델을 유도하고, 선형 제차 조정기를 이용하여 기준제어기를 선정한다. 참조 모델은 과도응답을 향상하기 위해 폐루프 참조 모델을 사용하였으며, 선형 제차 조정기를 통하여 선정하였다. 또한, 안정성 분석을 통하여 모델 파라미터를 추정하기 위한 적응 제어기법을 설계하였다. 제안하는 제어기의 성능을 확인하기 위하여 모델 파라미터의 불확실성이 존재하는 상황에서 선형 재차 조정기와 성능을 비교하였다. 그리고 외란이 있는 상황에서 기존의 모델 참조 적응 제어기법과도 제안한 제어기의 결과를 비교하여 과도응답과 강건성에 대해서도 분석하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In transportation missions using quadrotor, the payload may change the model parameters, such as mass, moment of inertia, and center of gravity. Moreover, if position of the payload is constantly changing during flight, the effect can adversely affect the control performances. To handle this issue, ...

Keyword

#모델 참조 적응제어   #무게중심   #유상하중   #폐루프 참조 모델  

참고문헌 (17)

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