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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 金度完
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 한밭대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수4
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무인 항공기의 종류 중 수직이착륙기(vertical take-off and landing: VTOL)는 이륙하는데 공간의 제약이 없어 도심과 같이 빌딩이 많고 복잡한 지역에서 동작하기 편하다는 장점이 있다. 수직이착륙기 시스템 중 하나인 쿼드로터는 동역학 식이 간단하며 좁은 공간에서의 수직 이착륙과 호버링(hovering)이 가능하다. 이 외에도 높은 기동성과 민첩성 등의 다양한 기능이 있다. 또한 헬리콥터보다 작은 크기, 효율 그리고 안정성을 갖추고 있다. 이러한 이점으로 쿼드로터는 군사, 서비스, 감시, 구조, 원격 검사, 연구, 영상 및 사진 등과 같은 다양한 분야에 응용 되고 있다.
본 논문에서 복잡한 비선형 시스템의 모델링에 효과적이고 제어기 설계가 용이한 T-S(Takagi-Sugeno) 퍼지 제어 기법을 이용해 쿼드로터의 자세 및 고도 제어 설계 기법을 제안하였다. 또한 보장 비용 제어 기법을 더함으로써 최근에 중요한 이슈인 에너지 소비 문제에 효과적으로 접근할 수 있다. 본 논문에서는 쿼드로터의 효율적인 에너지 소비를 위한 모터의 회전 속도를 고려한 보장 비용 제어기를 설계한다. 비선형 특성을 갖는 쿼드로터의 시스템을 효율적으로 제어하기 위해 T-S 퍼지 모델이 이용된다. 부분 선형화 및 부채꼴 비선형 기법을 이용하여 쿼드로터는 T-S 퍼지 모델로 모델링 된다. 다음으로 리아프노프 안정도 판별법을 기반으로 선형행렬부등식(linear matrix inequality: LMI) 형태의 보장 비용 제어기 설계 조건이 유도된다. 마지막으로 모의실험을 통해 T-S 퍼지 제어와 보장비용제어기를 추가한 쿼드로터의 각속도를 비교함으로써 제안된 제어기 설계 기법을 검증한다.
본 논문에서 복잡한 비선형 시스템의 모델링에 효과적이고 제어기 설계가 용이한 T-S(Takagi-Sugeno) 퍼지 제어 기법을 이용해 쿼드로터의 자세 및 고도 제어 설계 기법을 제안하였다. 또한 보장 비용 제어 기법을 더함으로써 최근에 중요한 이슈인 에너지 소비 문제에 효과적으로 접근할 수 있다. 본 논문에서는 쿼드로터의 효율적인 에너지 소비를 위한 모터의 회전 속도를 고려한 보장 비용 제어기를 설계한다. 비선형 특성을 갖는 쿼드로터의 시스템을 효율적으로 제어하기 위해 T-S 퍼지 모델이 이용된다. 부분 선형화 및 부채꼴 비선형 기법을 이용하여 쿼드로터는 T-S 퍼지 모델로 모델링 된다. 다음으로 리아프노프 안정도 판별법을 기반으로 선형행렬부등식(linear matrix inequality: LMI) 형태의 보장 비용 제어기 설계 조건이 유도된다. 마지막으로 모의실험을 통해 T-S 퍼지 제어와 보장비용제어기를 추가한 쿼드로터의 각속도를 비교함으로써 제안된 제어기 설계 기법을 검증한다.
목차
목 차표 목 차 Ⅲ그 림 목 차 Ⅳ국 문 요 약 ⅤI 서 론 1II 쿼드로터 동역학 시스템과 수학적 모델링 52.1 쿼드로터 시스템 52.2 T-S 퍼지 모델 11III T-S 퍼지를 이용한 보장 비용 제어기 설계 12IV 자세와 고도 제어 시뮬레이션 및 고찰 18V 결 론 36부록 A 38부록 B 39참 고 문 헌 43ABSTRACT 46
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