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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이동규
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 한국교통대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수7
이 논문의 연구 히스토리 (7)
2024
2022
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비행체 대비 중량이 무거운 전력전선과 인명이 멀티콥터에 인가되는 계류비행형 멀티콥터의 움직임 변화를 분석하고 갑작스러운 변화에 대한 강건한 제어 시스템을 설계할 필요가 있다. 임무 수행을 위한 설계 제약 조건 분석을 기반한 기초설계를 수행하고 계류비행형 멀티콥터의 동역학 모델링을 수행하였다. 전력전선의 구조 및 기계적 특성, 대변형 및 점탄성을 고려한 처짐 실험을 통해 도출된 유효 굽힘강성과 스프링 상수와의 상관관계를 유도하고 이산 요소 모델로 모델링을 수행하였다. 다물체 동역학 해석 프로그램인 RecurDyn과 MATLAB & Simulink를 이용하여 연성 해석 시뮬레이션 시스템을 구축하고 고중량 계류비행형 멀티콥터의 유연 다물체 동역학 시뮬레이션을 수행하였다. 멀티콥터의 각 자유도에 IFT기법을 이용하여 최적 제어이득을 도출하고 인명 탑승같은 외란에 대해 강건성을 증대시키기 위해 적응 제어기법을 이용하였다.
본 연구에서는 고중량 계류비행형 멀티콥터의 유연 다물체 동역학 모델링 및 시뮬레이션을 수행하여 성능을 예측하고 비행체 대비 중량이 무거운 외부 하중이 예상치 못하게 작용하는 외란 조건에서도 높은 제어 성능을 추종하는 방안을 고찰하였다.
본 연구에서는 고중량 계류비행형 멀티콥터의 유연 다물체 동역학 모델링 및 시뮬레이션을 수행하여 성능을 예측하고 비행체 대비 중량이 무거운 외부 하중이 예상치 못하게 작용하는 외란 조건에서도 높은 제어 성능을 추종하는 방안을 고찰하였다.
목차
Ⅰ. 서 론 11. 연구 배경 12. 관련 연구 동향 53. 연구 목표 및 내용 10Ⅱ. 동역학 모델링 111. 계류비행형 고중량 멀티콥터 초기 설계 111.1 성능요구도 분석 및 임무 형상 설계 111.2 설계 제약 조건 분석 141.3 비행체 및 계류 비행 시스템 초기 설계 192. 멀티콥터 비행동역학 모델링 232.1 가 정 232.2 멀티콥터의 운동학 모델 242.3 전기추진 시스템 모델 262.4 멀티콥터의 뉴턴-오일러 선형 운동 방정식 283. 전력전선의 유연 다물체 동역학 모델링 323.1 전력전선 구조 및 기계적 특성 323.2 점탄성 고려 정적 처짐 실험 343.3 전력전선 이산 요소 모델링 39Ⅲ. 유연 다물체 비행동역학 시뮬레이션 421. 계류비행형 멀티콥터의 시뮬레이션 모델 구축 421.1 계류비행형 멀티콥터의 연성 해석 시스템 구축 421.2 인명 구조 시뮬레이션 시나리오 472. 유연 구조물에 의한 동역학 시뮬레이션 492.1 전력전선 종류별 비행동역학 해석 502.1.1 고도 제어 시뮬레이션 결과 및 분석 502.1.2 Roll 제어 변화 시뮬레이션 결과 및 분석 522.2 점탄성 고려 비행동역학 해석 542.2.1 고도 제어 시뮬레이션 결과 및 분석 542.2.2 Roll 제어 변화 시뮬레이션 결과 및 분석 55Ⅳ. 비행 제어 시스템 설계 581. IFT 기법을 이용한 제어이득 스케줄링 582. ?1 적응 제어기법을 이용한 안정성 증대 632.1 안정성 증대를 위한 저역 통과 필터 최적화 662.2 인명 구조 시뮬레이션을 통한 제어기 성능 검증 692.2.1 적응 제어 시스템 성능 검증 692.2.2 비행고도별 제어 시스템 성능 검증 722.2.3 계류비행형 멀티콥터의 인명 구조 시뮬레이션 75Ⅴ. 결론 77참 고 문 헌 79Abstract 86
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