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쿼드콥터

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쿼드콥터의 세계 1위 연구실. 펜실베니아 대학 GRASP 연구실 2012. 6. 16. 12:15 제가 석사 2년차 박사 1년차때쯤... (휴~ 벌써 10년이나 전 이야기네요.ㅠㅠ) 쿼드콥터에 관심을 가지게 됩니다.[관련글] 블로그 포스팅에서는 2009년입니다만,.^^. 그리고, 이 쿼드콥터의 이론적 제어기법에 대한 이야기들을 잠시했습니다.[관련글1, 관련글2, 관련글3, 관련글4] 당연히 동역학적 면에서 시작해서 시뮬레이션 단계의 제아기가 적용되었으니, 실제로 만들었어야하는데요. 문제는... 못만들었습니다.ㅠㅠ. 당시엔 어떻게 실제로 만들어야하는지를 몰랐거든요.ㅠㅠ. 그렇게 어떻게 실제로 만드는지를 가지고, 꽤 많은 시간을 보냈습니다.실제로는 몇번 만들었습니다만, 잘 되지 않았습니다. 그러다가 문제점이 무엇인가를 고민고민하다가, 다시 시작한 것이, 각도추정이었습니다. 알고봤더니 저희가 쿼드콥터의 자..
T-S 퍼지를 이용한 쿼드콥터 제어 2009. 7. 23. 17:52 이미 쿼드콥터의 동역학은 이야기했구요. 그 동역학은 이었습니다. 여기 대해 T-S 퍼지 모델을 적용해서 PDC 방법으로 제어기를 설계해볼려고 합니다. 이미 T-S 퍼지 모델에 대한 이야기는 많이 했는데요. 그 사용방법은 2009/07/07 - [쿼드콥터/Reference] - T-S Fuzzy Modeling 2009/07/20 - [공학기초/Robot] - T-S 퍼지 모델을 이용한 로터리 펜들럼 제어기 설계 2009/07/20 - [쿼드콥터/ControlTheory] - T-S 퍼지 모델을 이용한 Two-Rotor 시스템의 제어기 설계 위에 모두 소개되었습니다. 그중 쿼드콥터에 적용할 것은 Two-Rotor 시스템에 적용한 것과 같은 것이라고 생각해도 괜찮습니다. 제어입력을 위와같이 변경합니다. 이유..
쿼드콥터 장난감 하나를 구입하다... 2009. 7. 15. 20:43 연구실의 가용 재원이 부족해서 망설이고 망설이다가 결국 제 돈으로 30만원에서 약간 모자라는 돈으로 장난감하나를 구입했습니다. ㅎㅎ.ㅜ.ㅜ. RC헬기 로봇 전문점 엑스캅터에서 구입했구요. 모델명은 WALKERA라는 중국 회사의 수직이착륙기 UFO 117 2.4GHz라는 모델입니다. 사실 예전에도 중국제 모형항공기를 구입한적이 있는데요. 너무 부실하더군요. 동작자체를 하지 않았다는... 그런데 이번 모델은 국내 판매처인 엑스캅터에서 테스트를 하고 보냈다는 메모가 붙어 있더군요. ㅎ.... 다행이네요^^ 박스 내용물을 모두 꺼내놓은 겁니다. 정말 안타깝게도 내용물은 다 좋은데.... 그런데... 메뉴얼이 영어더군요... (이놈의 영어 울렁증...) 여분으로 온 저 외부 가이드는 기존 기본으로 장착되어있는 애..
투로터제어기를 이용한 쿼드콥터 제어기 설계 2009. 5. 31. 05:38 이번에 보여드릴 쿼드콥터 제어기법은 음... 어느날 문득 생각나서 해봤는데 되더군요... 긴가민가하긴 했지만, 뭐 덜컹되니까 살짝 기고만장했더라는...ㅋㅋㅋ 위 그림처럼 쿼드콥터를 세개의 제어기로 제어하겠다는 이야기입니다. 일단 왜 이런 생각을 하게 되었냐면 2009/05/19 - [쿼드콥터/ControlTheory] - 쿼드콥터의 궤환선형화기법을 이용한 제어기 설계 위 글에서 설계했던 제어기는 그 제어입력을 보시면 알겠지만 너~무 제어입력이 복잡하거든요. 그래서 쿼드콥터의 동역학 방정식을 막 째려보던 (실제로는 멍~ 때리는 수준) 중에 phi를 0로 둔것과 theta를 0로 둔 결과식이 투로터와 몹시 닮았다는걸 알게된겁니다...^^ 이미 2009/05/19 - [쿼드콥터/ControlTheory] - ..
쿼드콥터의 궤환선형화기법을 이용한 제어기 설계 2009. 5. 19. 21:51 궤환선형화기법을 이요해서 투로터를 제어(궤환선형화 기법을 사용한 Two-Rotor 안정화 제어기 설계)했었습니다. 그걸 쿼드콥터(쿼드콥터(Quadcopter)의 동역학 방정식)에 적용해 보겠습니다. 위 동역학을 한번 더 미분하고 식이 기니까 A, B, C, T로 치환하면 한번 더 미분한 식은 와 같이 나타납니다. 위 4차계시스템을 안정화하는 a, b, c, d를 설정하고나면 최종적으로 제어입력을 위와 같이 구성할 수 있습니다. Controller의 전체 블럭입니다. 이전에 공개한 쿼드콥터의 블럭과 같이 연결해서 사용하면 됩니다. 제어 결과 입니다...^^
쿼드콥터(Quadcopter)의 동역학 방정식 2009. 5. 19. 21:38 쿼드콥터의 필요성에 대해서는 이전(쿼드콥터 소개...)에 이야기 했었습니다. 이번에는 그 쿼드콥터의 동역학 방정식에 대해서 이야기하겠습니다. 네 개의 로터(f1, f2, f3, f4)를 가진 쿼드콥터는 위와 같이 간략화 시킬 수 있습니다. 이 상태에서 전체적으로 작용하는 위치, 병진운동, 회전운동의 에너지 관계식을 위와 같이 만들 수 있는데 이때, ksi는 병진운동 상태를 eta는 회전운동 상태를 의미하고, q는 그걸 합친 거라고 해 두고 아래의 오일러-라그랑지안 방식으로 유도 하겠습니다. 위 식에 각 에너지를 대입하면 와 같이 전개 됩니다. 여기서 각 축 중심의 회전행렬로 x-y-z의 3축 회전행렬을 적용하면 와 같이 제어입력을 정리할 수 있습니다. 여기에 몇몇 인자를 정리하고 투로터때처럼 시뮬레이션을..
쿼드콥터 소개... 2009. 4. 20. 15:57 Q u a d r o c o p t e r I. 무인항공기 (UAV)의 필요성 무인항공기는 사람이 작업하기에 위험하거나, 혹은 단순한 작업의 반복이 아주 많을 때, 그 가치가 높다. 그러므로 군사용으로 적 타격 혹은 적 정찰에 적합하고, 또한 넓은 지역에 농약을 살포한다던지 기상예보를 위한 관측 등의 분야에서도 그 활용범위가 넓다. II. 기존의 비행체를 무인화 하기. 위 그림에서처럼 날개가 달린 비행기는 그 제어가 쉽다는 장점이 있지만, 어떤 한 지점위를 오랫동안 있기 위해서는 꽤 넓은 공간을 선회해야하는 단점이 있다. 반면에 헬리콥터는 제자리 비행이 가능하여 작업영역의 선정에서 비행기보다는 유리하다. 그러나 헬리콥터는 무인제어를 하기 위한 알고리즘을 생각하는 입장에서는 그 구동원리가 상당히 복잡해져서..
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