외란을 포함한 쿼드로터의 외란관측기 기반 적분 슬라이딩 모드 제어

Abstract

본 논문은 외란의 영향을 받는 쿼드로터 시스템의 위치 및 자세각 제어를 위한 비선형 외란관측기 기반 적분 슬라이딩 모드 제어방법을 제안한다. 외란과 엑추에이터가 포함된 복잡한 쿼드로터의 동역학 모델로 인해 기존의 제어 방법은 상업용 쿼드로터에 적용하기 어렵다. 따라서 비선형 외란관측기 기반의 쿼드로터 제어 방법이 개발되어 쿼드로터의 장애를 보상한다. 첫째, 실제 쿼드로터 시스템의 입력 및 출력 데이터를 사용하여 기존의 쿼드로터 모델을 식별한다. 둘째, 식별된 쿼드로터의 모델을이용하여 외란을 관측하는 비선형 외란관측기를 설계한다. 셋째, 식별된모델을 기반으로 쿼드로터 궤적 추종제어를 위한 적분 슬라이딩 모드 제어기와 궤환선형화 제어기를 설계한다. 마지막으로 식별된 쿼드로터 모델을 기반으로 설계된 제어기의 성능을 검증하기 위해 시뮬레이션과 실험결과를 나타낸다.