모터와 프로펠러로 구성된 시소형 1축 자세 제어 실험에 관한 연구

Abstract

본 연구에서는 쿼드로터형 비행체 개발을 위한 선행연구로서 1축 자세 제어장비를 개발하고, 시뮬레이션과 실험을 수행하였다. 두 개의 모터와 프로펠러로 구성된 시소형 1축 자세 제어장비가 제작되었고, 추력 시험을 통해 공력 파라메터를 도출하였다. Matlab/Simulink를 이용하여 시스템의 응답을 추정하였고, 자세 센서와 자세 제어 컴퓨터를 탑재하여 실험을 수행하였다. 시뮬레이션과 실험 데이터를 비교하여 실험 시 발생하는 정상상태 오차에 대한 원인을 파악하고, 사용된 자세알고리즘과 자세 제어 컴퓨터에 대한 성능 검증하였다. 본 과정을 통해, 쿼드로터형 무인항공기 자세 제어를 위한 선행 필수 기초자료를 획득하였다. In this research, a single-axis attitude control test bed is developed, and simulation and tests experiments are performed, as a preliminary research of a quad-rotor aerial vehicle development. A single-axis test bed with seesaw configuration is manufactured using two motors and propellers, and the aerodynamic parameters are derived by thrust tests. The response of the system is estimated with Matlab/Simulink, and experiments are performed with attitude control computer and an attitude sensor onboard the test bed. Comparing the results of simulated and tested data, factors of steady-state errors during experiments are found, and performances of used attitude control algorithm and the control computer were verified. In these process, essential preliminary data for attitude control of a quad-rotor unmanned aerial vehicle were acquired.