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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학술저널
- 저자정보
- 발행연도
- 2022.7
- 수록면
- 70 - 76 (7page)
- DOI
- 10.5762/KAIS.2022.23.7.70
이용수
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본 논문에서는 고정익 무인기의 자동비행조종 제어법칙의 설계과정과 결과를 나타내었다. 설계 대상 비행 제어기는 무인기의 종운동 운용을 위한 피치각 제어기와 속도 제어기 및 고도 제어기이며, 무인 비행체가 만족시켜야 하는 비행성 요구조건을 정의하고 이를 만족시키기 위한 제어이득의 선정결과를 제시하였다. 일반적으로 제어이득을 수동으로 튜닝하는 방식은 각각의 제어이득이 대상 무인기의 운동방정식에서 서로 연동되어 영향을 주기 때문에 요구조건을 만족시키는 제어이득을 찾기 위해서는 반복적인 설계과정에서 많은 시간이 소요되는 문제점이 발생하게 된다. 본 논문에서는 이러한 제어이득을 수동으로 튜닝하는 방식의 문제점을 개선하기 위해 통합 최적화 프로그램인 CONDUIT (Control Designer"s Unified Interface)을 적용하였다. 제어기의 비행성 요구조건 중 단위계단응답, 게인/위상여유, 감쇄계수 및 고유치, 상승시간을 구속조건과 비용함수로 설정하고 제어이득을 설계변수로 정의하여 최적화를 통한 제어이득을 산출하였다. 수동방식의 제어이득과 최적화를 통해 선정된 제어이득을 적용한 각 제어기의 시뮬레이션을 수행하여 수동튜닝 제어기에서 비행성 요구조건을 만족시키지 못하는 오버슈트 진동, 과도응답 오차, 정상상태 오차 및 상승시간 등 이 향상됨을 확인하였고, 6개의 제어게인을 한꺼번에 최적화하여 모든 비행성 요구조건을 Level 1으로 만족시킴으로써 최적화 방식이 수동방식에 비해 효율적인 설계결과를 산출할 수 있음을 입증하였다.
목차
요약
Abstract
1. 서론
2. 비행성 및 제어법칙 요구조건
3. 자동비행조종 제어법칙 구조
4. 자동비행조종 제어법칙 최적화 결과
5. 결론
References
참고문헌 (11)
참고문헌 신청
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D. Kim, et al., “Comparison of Flight Control System for Transit Flight of VTOL UAV”, Proceedings on ICROS 2019 Conference , pp.166-167, 2019.
B. Kim, et al., Flight Dynamics and Control, p.319, Kyungmoon Publisher, pp.175-191
S. Lee, and H. Bang, “Three Dimensional Ascent Trajectory Optimization for Stratospheric Airship Platform in Jet Stream”, Journal of Guidance, Control, and Dynamics , Vol.30, No.5, pp.1341-1352, Sep. 2007. DOI: http://dx.doi.org/10.2514/1.27344
K. Krishinakumar, and D. Goldberg, “Control System Optimization using Genetic Algorithms”, Journal of Guidance, Control, and Dynamics , Vol.15, No.3, pp.735-740, 1992. DOI: http://dx.doi.org/10.2514/3.20898
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