• 제목/요약/키워드: Flight controller

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LQ비행제어를 위한 무충돌 전환 구현 알고리즘 (Bumpless Transfer Implementation Algorithm for LQ Flight Control)

  • 김태신;박종후;권오규;박춘배
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권11호
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    • pp.35-41
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    • 2006
  • 이 논문에서는 항공기의 비행제어에 적용하기 위해 각각의 비행영역에서 설계된 LQ(Linear Quadratic)제어기를 비행영역이 바뀜에도 충돌 없이 교체할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 기존의 구현 알고리즘에 비해 LQ제어기에 적용하기 편리하게 유도되었고, 비선형 모델에도 적용할 수 있도록 트림점을 포함한 식으로 제시된다. 제안된 알고리즘의 성능을 확인하기 위해 시험표준 문제로 초음속 시험 항공기의 LQ제어문제에 적용하는 모의실험을 수행하고 제어성능이 우수함을 예시한다.

신경 회로망을 이용한 강인 비행 제어 시스템: 동적 표면 설계 접근 (Robust Flight Control System Using Neural Networks: Dynamic Surface Design Approach)

  • 유성진;최윤호;박진배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.1848-1849
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    • 2006
  • The new robust controller design method is proposed for the flight control systems with model uncertainties. The proposed control system is a combination of the adaptive dynamic surface control (DSC) technique and the self recurrent wavelet neural network (SRWNN). The adaptive DSC technique provides us with the ability to overcome the "explosion of complexity" problem of the backstepping controller. The SRWNNs are used to observe the arbitrary model uncertainties of flight systems and all their weights are trained on-line. From the Lyapunov stability analysis, their adaptation laws are induced and the uniformly ultimately boundedness of all signals in a closed-loop adaptive system is proved. Finally, simulation results for a high performance aircraft (F-16) are utilized to validate the good tracking performance and robustness of the proposed control system.

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Underwater Flight Vehicle의 퍼지-PID 심도 제어에 관한 연구 (A Study on the Fuzzy-PID Depth Control of Underwater Flight Vehicle)

  • 김현식
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.71-80
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    • 2000
  • In Underwater Flight Vehicle depth control system, the followings must be required. Firstly, It need robust depth control performance which can get over parameter variation, modeling error and disturbance. Secondly, It need no oveshoot phenomenon to avoid colliding with ground surface and obstables. Thirdly, It need continuous control input to reduce the acoustic noise and propulsion energy consumption. Finally, It need effective interpolation method which can reduce the dependency of control parameters on speed. To solve these problems, we propose the Fuzzy-PID depth controller with the control parameter interpolators. Simulation results show the proposed control scheme has robust and accurate performance with continuous control input.

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경량항공기 선형 비행운동모델 변수 추정에 관한 연구 (Study on the Parameter Estimation for Flight Dynamic Linear Model of Light Sport Aircraft)

  • 김응태;성기정
    • 한국항공운항학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.21-29
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    • 2010
  • The main purpose of this study is to obtain linear models for the design of automatic flight controller in order to operate the Light Sport Aircraft as unmanned air vehicle. Flight test equipments installed on the aircraft to acquire flight test data are described and maneuvers for practical speed calibration are introduced. Parameters for the linear models of lateral and longitudinal motion are estimated by the Output error method as well as trim data analysis using the flight test data. Simulated data using the estimated parameters is shown to agree well with the measurement data. Estimated parameters obtained for several flight conditions can be used to improve the aerodynamic database of the simulation program.

Anomaly Detection Method for Drone Navigation System Based on Deep Neural Network

  • Seo, Seong-Hun;Jung, Hoon
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제11권2호
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    • pp.109-117
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    • 2022
  • This paper proposes a method for detecting flight anomalies of drones through the difference between the command of flight controller (FC) and the navigation solution. If the drones make a flight normally, control errors generated by the difference between the desired control command of FC and the navigation solution should converge to zero. However, there is a risk of sudden change or divergence of control errors when the FC control feedback loop preset for the normal flight encounters interferences such as strong winds or navigation sensor abnormalities. In this paper, we propose the method with a deep neural network model that predicts the control error in the normal flight so that the abnormal flight state can be detected. The performance of proposed method was evaluated using the real-world flight data. The results showed that the method effectively detects anomalies in various situation.

비전 센서를 이용한 쿼드로터형 무인비행체의 목표 추적 제어 (Target Tracking Control of a Quadrotor UAV using Vision Sensor)

  • 유민구;홍성경
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.118-128
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    • 2012
  • 본 논문은 쿼드로터형 무인 비행체를 비전센서를 이용한 목표 추적 위치 제어기 설계하였고, 이를 시뮬레이션 및 실험을 통해서 확인하였다. 우선 제어기 설계에 앞서 쿼드로터의 동역학 분석 및 실험데이터를 통한 모델링을 수행하였다. 이때, 모델의 계수들은 실제 비행 데이터를 이용한 PEM(Prediction Error Method)을 이용하여 얻었다. 이 추정된 모델을 바탕으로 LQR(Linear Quadratic Regulator) 기법을 이용한 임의의 목표를 따라가는 위치 제어기를 설계하였으며, 이때 위치 정보는 비전센서의 색 정보를 이용한 Color Tracking기능을 이용하여 쿼드로터와 물체의 상대적인 위치를 얻어내었고, 초음파 센서를 이용하여 고도 정보를 얻어 내었다. 마지막으로 실제 움직이는 물체의 추적 제어 실험을 수행하여 LQR 제어기 성능을 평가하였다.

Automatic Landing in Adaptive Gain Scheduled PID Control Law

  • Ha, Cheol-Keun;Ahn, Sang-Won
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.2345-2348
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    • 2003
  • This paper deals with a problem of automatic landing guidance and control system design. The auto-landing control system for the longitudinal motion is designed in the classical PID controller. The controller gains are properly adapted to variation of the performance using fuzzy logic as a gain scheduler for the PID gains. This control logic is applied to the problem of the automatic landing control system design. From the numerical simulation using the 6DOF nonlinear model of the associated airplane, it is shown that the auto-landing maneuver is successfully achieved from the start of the flight conditions: 1500 ft altitude, 250 ft/sec airspeed and zero flight path angle.

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소형항공기 자동착륙시스템의 퍼지제어기 적용에 관한 기초 연구 (A Preliminary Study on the Application of a Fuzzy Controller for the Automatic Landing System of Small Aircraft)

  • 김근택;김응태;성기정;안석민
    • 한국항공운항학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.86-93
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    • 2012
  • Fuzzy control has emerged as a practical alternative to classical control schemes in controlling certain time-varying, nonlinear, and ill-defined processes. As the current of this kind of a research paradigm, we concluded that there is a need for application study of a fuzzy control theory to the flight control systems of small aircraft being to be developed at KARI. And then, this preliminary study was carried out to the automatic landing system of the canard aircraft (Firefly) for the purpose of the preparation of extension of research contents and various application areas, in which FMRLC was chosen as the fuzzy controller of the system.

실내 군집비행을 위한 AR.Drone의 제어기 개발 (Development of AR.Drone's Controller for the Indoor Swarm Flight)

  • 조동현;문성태;류동영
    • 항공우주기술
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    • 제13권1호
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    • pp.153-165
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    • 2014
  • 멀티로터 비행체는 헬리콥터와 같은 제자리 비행이 가능하면서 구조적으로 간단한 형태를 가지며 상대적으로 높은 추력을 가지는 장점으로 인해 다양한 분야에서 활용되고 있다. 최근 레저용으로 개발된 Parrot사의 AR.Drone은 사용자를 위한 내부 안정화 루프를 탑재하고 있기 때문에 초보자들도 쉽게 조정할 수 있으며, SDK(Software Development Kit)를 제공함으로서 멀티로터를 이용한 연구에 쉽게 활용할 수 있는 특징이 있다. 또한 크기가 상대적으로 작으면서 저가이기 때문에 군집비행에 적용되기 적합한 비행체이다. 이에 본 논문에서는 다수의 AR.Drone을 이용하여 실내 군집비행을 위한 제어기 개발과정에 대해서 소개하고자 한다.

비정방 비행 시스템에 대한 강인한 자동조종장치 설계 (Robust Autopilot Design for Nonsquare Flight Systems)

  • 김종식;정성훈
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.1123-1131
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    • 1993
  • 본 논문에서는 비행체의 사이드슬립(sideslip)의 변화를 최소로 하면서 롤(roll) 및 요(yaw) 운동을 제어하는 것을 제어목표로 하여, 입출력 갯수가 같은 정방(square)시스템과 입출력 갯수가 다른 비정방(nonsquare)시스템에 대하여 LQG/LTR 및 비례 재어기를 각각 설계하여 그 성능을 비교분석한다.