목차

제1장 서론 1
제1절 연구 배경 1
제2절 연구 내용 5
1. 비선형 시스템의 특성 5
2. 비선형 제어 기법 7
2.1 NDI(Nonlinear Dynamic Inversion) 8
2.2 BSC(Backstepping Control) 11
2.3 SMC(Sliding Mode Control) 15
3. 적응 제어 기법 21
3.1 Direct Adaptive Method 22
3.2 Indirect Adaptive Method 23
제3절 연구 목적 25
제4절 논문 구성 27
제2장 회전익 항공기 모델 28
제1절 Dynamic Model Description 30
1. 로터 모델 30
2. 유입류 모델 31
3. 동체와 Stabilizer 33
4. Model Validation 33
제2절 운동 방정식 35
제3절 외부 교란/모델 불확실성 38
제3장 Controller Design 41
제1절 Problem Statement 41
1. 비선형 경로 추적 제어 문제의 정의 41
2. 회전익 항공기의 경로 추적 제어 문제 정식화 42
제2절 Handling Dynamics 45
1. Non-affine system 45
2. Underactuated System 48
제3절 Backstepping Control Design Application 50
1. Backstepping Control Design 51
2. Stability Analysis(BSC) 54
제4절 Tuning Function Adaptive Backstepping Control Design Application 56
1. Tuning Function Adaptive Backstepping Control Design 56
2. Stability Analysis(TF-ABSC) 58
제5절 Immersion and Invariance Adaptive Backstepping Control Design Application 59
1. Immersion and Invariance Disturbance Observer 59
2. Immersion and Invariance Adaptive Backstepping Control Design 62
3. Stability Analysis(I&I-ABSC) 64
제4장 Simulation 66
제1절 Case A: Nominal Performance - Pirouette 67
제2절 Case B: Performance Under External Disturbances - Pirouette 70
제3절 Case C: Performance Under Parametric Uncertainties - Pirouette 76
제4절 Case D: Nominal Performance ? Helical Turn 81
제5절 Case E: Performance Under both External Disturbances & Parametric Uncertainties ? Helical Turn 84
제5장 결론 89
참고문헌 91
부록 103
[부록 1] 103
[부록 2] 106
[부록 3] 112
[부록 4] 116
I. Recursive Backstepping for nth order Strict-Feedback System 117
II. Inverted Pendulum ? Intuitive Application & Simulation 119
III. BSC ? Disturbed system에 적용 122
[부록 5] 125
I. Recursive Tuning-Function Adaptive Backstepping for nth order Strict Feedback System 125
II. TF-ABSC ? Disturbed system에 적용 128
[부록 6] 132
I. Immersion and Invariance Adaptive Method 132
II. I&I Estimator Design 135
III. I&I-ABSC ? Disturbed system에 적용 139
[부록 7] 146
I. 메인로터 모델링 148
i. Flapping 운동방정식 148
ii. 로터 공력 모델링 151
iii. 유입류 모델링 152
II. 동체 모델링 153
III. 테일로터 모델링 155
[부록 8] 157
국문초록 165