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학술저널
저자정보
Dang-Khanh Le (Mokpo National Maritime University) Taek-Kun Nam (National Maritime University)
저널정보
한국마린엔지니어링학회 Journal of Advanced Marine Engineering and Technology (JAMET) 한국마린엔지니어링학회지 제39권 제10호
발행연도
2015.12
수록면
1,023 - 1,030 (8page)

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The purpose of this paper is to present the basic mathematical modeling of a hexacopter, which could be used to develop proper methods for stabilization and trajectory control. A hexacopter consists of six rotors with three pairs of counter-rotating fixed-pitch blades. This mechanism is an under-actuated, dynamically unstable, six-degrees-of-freedom system. The whole motion of this object consists of translational and rotational motion in three dimensions, where the translational motion is created by changing the direction and magnitude of the upward propeller thrust. The hexacopter is controlled by adjusting the angular velocities of the rotors, which are spun by electric motors. It is assumed to be a rigid body; thus, the differential equation of the hexacopter dynamics can be derived from the Newton–Euler equation. The Euler-angle parametrization of the three-dimensional rotations contains singular points in the coordinate space that can cause failure of both the dynamical model and control. In order to avoid singularities, the rotations of the hexacopter are parametrized in terms of quaternions. This choice has been made considering the linearity of the quaternion formulation and their stability and efficiency. Further, control simulation of a hexacopter applying cascaded-PID control is also presented in this paper.
#Hexacopter #Newton-Euler model #Inertial moment #Gyroscopic #Cascaded PIDs

목차

Abstract
1. Introduction
2. The modeling coordination system and calculus
3. Mathematical model of the hexacopter
4. Control simulation
5. Conclusion
References

참고문헌 (9)

참고문헌 신청
[보고서] - J. Fogelberg / 2013 / Navigation and Autonomous Control of a Hexacopter in Indoor Environments google schola [학술지(정기간행물)] - J. M. Rico-Martinez / 2000 / A simple method for the determination of angular velocity and acceleration of a spherical motion through quaternions / Meccanica 35 : 111 ~ 118 google schola [기타자료] - A. P. Yefremov / 2004 / Quaternions: Algebra, Geometry and Physical Theories / Hypercomplex Numbers in Geometry and Physics 1 google schola [단행본] - N. Ohlsson / 2013 / A Model-Based Approach to Computer Vision and Automatic Control using Matlab Simulink for an Autonomous Indoor Multirotor UAV, Department of Signals and Systems / CHALMERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY google schola [단행본] - T. Luukkonen / 2011 / Modelling and control of quadcopter / Aalto University, School of Science google schola

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