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논문 기본 정보

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저자정보
장도현 (서울대학교) 김태완 (서울대학교) 김현진 (서울대학교)
저널정보
제어로봇시스템학회 제어로봇시스템학회 논문지 제어로봇시스템학회 논문지 제23권 제12호
발행연도
2017.12
수록면
1,049 - 1,054 (6page)
DOI
10.5302/J.ICROS.2017.17.0144

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2017

모델 예측 제어를 이용한 쿼드로터 협동 비행 및 침입기 포획 알고리즘 연구
장도현 ,  김태완 ,  김현진 제어로봇시스템학회 논문지 2017.12 학술저널
모델 예측 제어를 이용한 쿼드로터 편대의 침입기 포획 연구
장도현 ,  김태완 ,  김현진 제어로봇시스템학회 국내학술대회 논문집 2017.05 학술대회자료

초록· 키워드

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In this research, we address the problem of cooperative flight to capture an intruder using a net. Previous work has used PID controllers to study this problem. However, these approaches are severely limited because they cannot reflect the quadrotor’s current attitude. Thus, we develop an improved approach to capture an intruding aircraft using a quadrotor formation based on Model Predictive Control (MPC). We derive a dynamics model of quadrotor for use in MPC that uses simplified equations with small angular approximations and linearization techniques to reduce the computational burden of MPC. It is essential that a specific control theory is used to make quadrotor formations, a control theory for flying with a net in the direction to capture an intruder. For this, we separated the formation into leader and follower. Using the above models and control theories to obtain the state variables in MPC, MPC iteratively calculates the state variables and control inputs of the leader for a certain time horizon in the direction that minimizes the preset cost function. The leader sends predictive states to the follower and the follower generates state variables and control inputs using MPC based on the leader’s predictive states. The final obtained values become optimal paths to approach the intruder and create the formation. Computer simulation is performed for various scenarios that demonstrate that the intruder was effectively traced and captured by the quadrotor formation.
#quadrotor #formation #model predictive control #optimal control #path planning

목차

Abstract
I. 서론
Ⅱ. 침입기 포획을 위한 제어 기법
Ⅲ. 시뮬레이션
IV. 결론
REFERENCES

참고문헌 (10)

참고문헌 신청
F. Jan M. Kratky, and J. Casar, “Detectability and jamming of small UAVs by commercially available low-cost means,” Communications (COMM), 2016 International Conference on. IEEE, 2016. Y. K. Song, C. H. Heo, S. J. Lee, and J. H. Kim, “Autonomous formation flight tests of multiple UAVs,” Journal of The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences, vol. 38, no. 3, pp. 264-273, 2013. J. Dentler, S. Kannan, M. Angel, and H. Voos, “A tracking error control approach for model predictive position control of a quadrotor with time varying reference,” Robotics and Biomimetics (ROBIO), 2016 IEEE International Conference on. IEEE, 2016. H. S. Oh, M. J. Tahk, Y. C. Kim, and J. H. Moon, “Longitudinal dynamics of co-working quadrotor UAV’s linked by a catenary cable,” The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences, pp. 2017-2023, Nov. 2012. K. Kristian, J. B. Moe, J. C. Hoorn, A. Gomola, T. I. Fossen, and T. A. Johansen, “Coordinated control concept for recovery of a fixed-wing UAV on a ship using a net carried by multirotor UAVs,” Unmanned Aircraft Systems (ICUAS), 2016 International Conference on. IEEE, 2016.

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