Fuzzy-PID 제어기를 이용한 이동체간 추적 안테나 시스템의 서보제어기 설계에 관한 연구

A Study On the Design of a Servo Controller for a Tracking Antenna System between Moving Vehicles by the Fuzzy-PID Controller

인공위성이나 무인기와 같은 이동체와 지속적인 통신을 위해서는 최소한 2축 이상의 안테나 시스템이 필요하다. 또한 안테나가 차량, 선박 등의 이동체에 탑재될 경우 이동체의 롤, 피치, 요 모션의 영향을 상쇄시킬 수 있는 안정화 시스템(Stabilization System)과 이동하는 추적 대상 이동체를 연속적으로 지향할 수 있는 추적 시스템(Tracking System)이 갖추어져야한다. 이동체 안정화 및 추적 시스템의 성능은 안테나 Pedestal을 구동하는 서보제어시스템에 주로 의존한다고 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 Fuzzy-PID 제어기를 이용하여 2축 안테나 시스템의 안정화와 이동체 추적시스템을 위한 제어기를 구성하여 그 성능을 검증하였다. 설계한 안테나 서보제어 시스템의 검증을 위해, 같은 PID 게인으로 설계한 일반적인 PID 제어기와 Fuzzy-PID 제어기의 성능을 비교하였다.

For continuous communication between moving vehicles such as satellites and unmanned aerial vehicles, an antenna system having at least more than 2-axes is needed. When the antenna is mounted on a moving vehicle such as ground vehicle, ship and so on, a stabilization and tracking system must be equipped to compensate the roll, pitch and yaw motion of the vehicle. The performance of stabilization and tracking system mainly depends on the servo control system that driving the antenna pedestal. Therefore, in this paper, a Fuzzy-PID controller for a stabilization and tracking system of a 2-axes antenna was designed and the performance was verified. To verify the verification of designed servo control system, the performance of the conventional PID controller and that of the Fuzzy-PID controller, designed by the same PID control gains, was compared.