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무인기 군집비행을 위한 행위기반 분산형 최적제어기 설계
김승균(Seungkeun Kim),김유단(Youdan Kim) 한국항공우주학회 2008 韓國航空宇宙學會誌 Vol.36 No.6
본 연구에서는 다수 무인기의 군집비행을 위한 행위기반 분산형 제어기법을 제안한다. 각 무인기는 특정한 영역으로 비행해야하는 고유의 임무와 동시에 무인기 간의 거리를 유지해야하는 요구조건도 가지고 있다. 이러한 두 가지 요구조건은 서로 상충된다. 제어기를 설계하기 위하여 각 무인기가 통신채널을 통하여 상태변수를 교환할 수 있다는 가정 하에 결합형 동역학을 적용하였다. 군집비행의 성능을 개선하기 위하여 제어이득 행렬의 최적화를 수행하였다. 제어기의 성능을 평가하기 위하여 다수 무인기의 경로점 통과 임무를 위한 수치 시뮬레이션을 수행하였다. The behavior-based decentralized approach is considered for multi-UAV formation flight. It is assumed that each UAV has its own mission of flying to a specified region, while the distances between UAVs should be maintained. These two requirements may conflict with each other. To design the controller, coupled dynamics approach is applied to multi-UAVs with an assumption that each UAV can communicate with each other to share the state-information Control gain matrices are optimized to acquire better performances of formation flying. To validate the proposed control approach, numerical simulation is performed for the waypoint-passing mission of multi-UAVs.
모델추종 적응제어기법을 이용한 초음속 고등훈련기의 고장허용제어기 설계
김승균(Seungkeun Kim),이호진(Hojin Lee),윤승호(Seungho Yoon),한용수(Youngsu Han),김유단(Youdan Kim),김종섭(Chongshup Kim),조인제(Inje Cho) 한국항공우주학회 2009 韓國航空宇宙學會誌 Vol.37 No.5
본 연구에서는 기존의 초음속 고등훈련기 재형상 모드에 모델추종 적응제어 기법을 적용하여 새로운 개념의 고장허용 제어기를 설계하였다. 실제 비행제어 시스템에 적용할 수 있도록 제어기 설계와 자동 탑재코드 생성에 사용되고 있는 시스템을 이용하여 제어기를 구현하였다. 초음속 고등훈련기의 비실시간 비선형 검증도구로 사용되고 있는 프로그램을 이용하여 시뮬레이션을 수행하여 성능을 검증하였다. In this study, a new fault tolerant controller based on a model following adaptive technique is applied to the reconfiguration mode of supersonic advanced trainer. The designed controller is applied to the flight control system of high performance aircraft. To verify the performance of the proposed controller, numerical simulations are executed using a non-realtime nonlinear verification tool.
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.