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선형행렬부등식 기반의 모델예측 제어기법을 이용한 재형상 제어
오현동(Hyon-Dong Oh),민병문(Byoung-Mun Min),김태훈(Tae-Hun Kim),탁민제(Min-Jea Tahk),이장호(Jang-Ho Lee),김응태(Eung-Tai Kim) 한국항공우주학회 2010 韓國航空宇宙學會誌 Vol.38 No.1
최근의 항공기 개발에 있어 조종면을 복수 개로 분할하여 제어함으로써 예기치 못한 결함 발생 시 안전성 및 생존성을 향상 시킬 수 있는 재형상 제어에 관한 연구가 중요하게 대두되어 왔다. 본 논문은 조종면 결함 시 발생 가능한 조종면의 포화를 고려한 모델예측 제어기법을 이용한 재형상 제어를 다룬다. 모델예측 제어의 내부 모델로는 트림 조건에서 선형화된 운동방정식을 사용하며 조종면의 포화가 발생할 경우에 선형행렬부등식 기반의 반한정 프로그래밍을 이용한 최적화를 수행하며 그 외의 경우에는 모델예측 제어기법을 풀어서 구한 해석적인 해를 사용하는 제어기 구조를 제안한다. 제안된 알고리즘의 성능을 확인하기 위해 임의의 조종면 결함 상황에 대한 비선형 시뮬레이션을 수행하였다. In developing modern aircraft, the reconfiguration control that can improve the safety and the survivability against the unexpected failure by partitioning control surfaces into several parts has been actively studied. This paper deals with the reconfiguration control using model predictive control method considering the saturation of control surfaces under the control surface failure. Linearized aircraft model at trim condition is used as the internal model of model predictive control. We propose the controller that performs optimization using LMI (linear matrix inequalities) based semi-definite programming in case that control surface saturation occurs, otherwise, uses analytic solution of the model predictive control. The performance of the proposed control method is evaluated by nonlinear simulation under the flight scenario of control surface failure.
멀티카메라를 이용한 영상정보 기반의 소형무인기 실내비행시험환경 연구
원대연(Dae-Yeon Won),오현동(Hyon-Dong Oh),허성식(Sung-Sik Huh),박봉균(Bong-Gyun Park),안종선(Jong-Sun Ahn),심현철(Hyunchul Shim),탁민제(Min-Jea Tahk) 한국항공우주학회 2009 韓國航空宇宙學會誌 Vol.37 No.12
본 논문에서는 실내 공간에 설치된 복수의 카메라로부터 획득한 영상정보를 소형무인기의 자세 추정 및 제어에 이용하는 시스템에 대한 연구를 기술하였다. 제안된 시스템은 실외 비행시험의 제한을 극복하고 효율적인 비행시험 환경을 구축하기 위한 것으로 무인기의 위치 및 자세를 측정하기 위해 별도의 센서를 탑재할 필요가 없어 저가의 장비로 테스트베드를 구성할 수 있다는 장점을 갖는다. 시스템 구현을 위해 요구되는 카메라 보정, 마커 검출, 자세 추정 기법을 소개하였으며 테스트베드를 이용한 실험 결과를 통해 제안된 방법의 타당성 및 성능을 보였다. This paper presents the pose estimation of a small UAV utilizing visual information from low cost cameras installed indoor. To overcome the limitation of the outside flight experiment, the indoor flight test environment based on multi-camera systems is proposed. Computer vision algorithms for the proposed system include camera calibration, color marker detection, and pose estimation. The well-known extended Kalman filter is used to obtain an accurate position and pose estimation for the small UAV. This paper finishes with several experiment results illustrating the performance and properties of the proposed vision-based indoor flight test environment.