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회전익 무인항공기의 LQTI 제어기와 비행특성 평가 연구
김성근(Sungkeun Kim),김기준(Kijoon Kim),라충길(Chunggil Ra),김승균(Seungkeun Kim),석진영(Jinyoung Suk),문정호(Jungho Moon) 한국항공우주학회 2016 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2016 No.4
본 논문에서는 복잡한 비선형성의 회전익 무인항공기의 자세제어를 위해 비교적 간단한 구조의 Linear Quadratic Regulator을 기반으로 한 Linear Quadratic Tracker with Integrator를 통해 효과적인 자세제어기를 구성하였다. 이때 설계된 제어기를 이용한 회전익 무인항공기의 비행특성(Handling Qualities)을 ADS-33E-PRF를 활용하여 비행특성 평가 시뮬레이션을 수행하였다. 비행 특성평가는 공중 제자리 비행 및 저속비행 상태에서 조종입력에 대한 응답확인으로 frequency sweep 입력에 대한 미소 진폭 자세변화의 단주기 응답에 대한 평가를 진행하였다. 이를 통해 비행 특성을 파악하고 Linear Quadratic Tracker with Integrator의 Q, R 선정에 대한 영향을 분석하였다. This paper designs linear quadratic tracker with integrator of a relatively simple structure for attitude control of a complex nonlinear unmanned helicopter. In this case, handling qualities of a helicopter is investigated through simulations with controller design based on ADS-33E-PRF which uses a short term response regarding a frequency sweep input at hover and low speed flight. This helps understand the handling qualities of the unmanned helicopter and analyze the effect on Q and R matrices of the linear quadratic tracker with integrator.
LQTI를 이용한 회전익 무인항공기 종방향 조종성 평가를 위한 제어법칙 설계 및 조종성 평가
이창민(Changmin Lee),김성근(Sungkeun Kim),조승환(Seunghwan Jo),라충길(Chunggil Ra),김기준(Ki-joon Kim),석진영(Jinyoung Suk),김승균(Seungkeun Kim) 한국항공우주학회 2017 韓國航空宇宙學會誌 Vol.45 No.5
본 논문에서는 회전익 무인항공기의 조종성 평가를 수행하기 위한 가상모의시험용 프로그램을 MATLAB GUIDE(Graphic User Interface Development Environment)를 활용하여 개발하였다. ADS-33E에 기반을 둔 조종성 평가 프로그램은 비행제어시스템을 개발하고 조종성을 평가하는 데에 있어 시간과 비용을 경감시킬 수 있을 것으로 사료된다. 또한, Linear Quadratic Regulator(LQR)기반의 Linear Quadratic Tracker with Integrator(LQTI) 자세제어기를 BO-105C 회전익 항공기에 적용하여 조종성을 평가하고 Q와 R의 가중치에 따른 조종성에 대한 경향을 분석하였다. A virtual simulation test program to carry out the handling qualities of unmanned Rotorcraft has developed by using the MATLAB GUIDE(Graphic User Interface Development Environment). The handling quality evaluation program based on ADS-33E contributes to design the flight control system and to evaluate handling qualities. In addition, Linear Quadratic Tracker with Integrator(LQTI) attitude controller based on Linear Quadratic Regulator(LQR) for to rotorcraft BO-105C and the effects of the handling qualities is analyzed change to weight matrices of the Q and R.