무인항공 (6) 썸네일형 리스트형 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.. 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.. 궤환선형화 기법을 사용한 Two-Rotor 안정화 제어기 설계 2009. 5. 19. 21:12 아래의 Two-Rotor 시스템(Two-Rotor (VTOL) 시스템의 동역학 모델)은 제어입력 u1이 x, y라는 두 개의 상태에 동시에 인가가 되면서 x, y, theta를 모두 제어하는데 어려움이 있습니다. 단적인 예로 만약 u2가 잘 동작해서 theta를 '0'으로 안정화 시키는 순간 sin(theta)가 '0'이 되어서 x를 제어하기 어려워지게 되는 겁니다. 그래서 각 상태에 들어가는 제어입력을 분리시킬 필요가 생깁니다. 그래서 위에서처럼 두 번 더 미분하게 됩니다. 여기서 theta는 시간에 관한 함수기 때문에 theta에 관해 미분할때 조심하셔야합니다. 그러면 위와 같이 x_(4), y_(4)에 인가되는 제어입력을 분리시킬 수 있게 됩니다. 이때 궤환선형과기법을 사용해서 아래의 a, b, c.. Two-Rotor (VTOL) 시스템의 동역학 모델 2009. 5. 19. 20:57 Two-Rotor 시스템은 양익 비행체의 수직이착륙 동작(Vertical Take Off and Landing)을 동역학으로 모델링 한 것을 양익의 장착각도를 0로-즉, 양 날개가 동체에 수직으로 연결되어있다고 가정한 모델입니다. 위 그림에서 F1, F2가 두 로터가 내는 양력이 되고, theta는 기울어진 각도가 됩니다. 인가되는 힘은 총 3가지로서 위에 제시된것과 같습니다. 그 힘을을 수평방향, 기울어지는 각도, 동체 중심의 운동성분으로 각기 위와 같이 정리해볼 수 있습니다. 이를 x, y, theta에 관해 정리하면 위와같은 형태를 얻게 됩니다. 일반적인 시뮬레이션이라면, 다시 몇몇 파라미터를 간단히 두고 위와같이 표현할 수 있습니다. 실제 Two-Rotor는 딱 위의 동역학에 맞는 시스템을 실제로.. 이전 1 다음
