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딘카오트리 (국립부경대학교) 김영복 (국립부경대학교) 휜틴 (국립부경대학교) 이동훈 (국립부경대학교)
저널정보
Korean Society for Precision Engineering Journal of the Korean Society for Precision Engineering Journal of the Korean Society for Precision Engineering Vol.41 No.10
발행연도
2024.10
수록면
789 - 796 (8page)
DOI
10.7736/JKSPE.024.066

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Manned water-powered aerial vehicles have been implemented into specialized missions around water bodies, such as firefighting and rescue. However, the dual requirement of vehicle motion control and performing tasks challenges operators. Moreover, in the presence of a low visibility, dense smoke, and extreme temperature, they always face potential risks. Motivated by these difficulties, this paper proposed an unmanned water-powered aerial vehicle using a nozzle rotation mechanism. This mechanism allows the vehicle to have a wide range of forces and torques in multiple directions under constant mass flowrate condition. A simple controller was designed to investigate the fundamental flight motions and verify dynamic properties of the vehicle in practical testing. To come up with the control law, the following steps were taken. Firstly, a mathematical model was derived to reflect the vehicle’s dynamic characteristics. Secondly, a well-known proportional-derivative-integral controller incorporating gravity compensation was deployed to regulate the 3-degree-of-freedom motion system. Thirdly, experiments were conducted to confirm the flight ability of the proposed vehicle. Results demonstrated that the control system preserved stability and the vehicle could fly following the desired altitude.
#Unmanned water-powered aerial vehicle (무인 수력 항공기) #Nozzle rotation mechanism (노즐 회전 메커니즘) #Altitude motion control (고도 모션 제어) #PID controller (PID 컨트롤러)

목차

1. Introduction
2. System Modelling
3. Control System Design
4. Experiments
5. Conclusions
REFERENCES

참고문헌 (17)

참고문헌 신청
Dubai firefighters use jetpacks to aid high-speed response, euronews. https://www.youtube.com/watch?v=H1VIxUTzb1I google schola Ando, H., Ambe, Y., Ishii, A., Konyo, M., Tadakuma, K., Maruyama, S., Tadokoro, S., (2018), Aerial hose type robot by water jet for fire fighting, IEEE Robotics and Automation letters, 3(2), 1128-1135. google schola Ando, H., Ambe, Y., Yamaguchi, T., Yamauchi, Y., Konyo, M., Tadakuma, K., Maruyama, S., Tadokoro, S., (2020), Fire extinguishment using a 4m long flying-hose-type robot with multiple water-jet nozzles, Advanced Robotics, 34(11), 700-714. google schola Dinh, C.-T., Huynh, T., Kim, Y.-B., (2022), LQI control system design with GA approach for flying-type firefighting robot using waterpower and weight-shifting mechanism, Applied Science, 12(18), 9334. google schola Lee, D.-H., Huynh, T., Kim, Y.-B., Soumayya, C., (2021), Motion control system design for a flying-type firefighting system with water jet actuators, Actuators, 10(10), 275. google schola

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