PID 제어를 통한 쿼드콥터 다중목적 근사최적설계 (Approximate Multi-Objective Optimization of a Quadcopter through Proportional-Integral-Derivative Control)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 39권 / 7호 / 673 ~ 679페이지
· 저자명 : 윤재현, 이종수

초록

본 연구는 비지배 분류 유전알고리즘(NSGA-II)을 이용하여 흐트러진 쿼드콥터의 자세를 빠르게 회복 할 수 있는 최적화된 PID(Proportional-Integral-Derivative) 이득 값을 얻고자 하였다. PID 제어에 앞서 로터가 4 개로 이루어진 쿼드콥터의 간격을 전산유체해석을 통해 정의하였으며, 정의된 쿼드콥터 모델을 통하여 PID 제어 알고리즘을 생성하였다. 반응표면 모델을 생성하기 위해 실험계획법의 하나인 D-최적계획법 이용하여 실험점을 배치 시킨 후 반응표면모델을 생성하였다. Roll 과 Altitude 의 두 값을 동시에 만족할 수 있는 PID 의 이득 값을 NSGA-II 를 통해 쿼드콥터의 최단 시간의 자세제어를 할 수 있는 최적의 이득 값을 얻을 수 있었다.

영어초록

In this study, the nondominated sorting genetic algorithm (NSGA-II) is used to obtain the optimized proportional-integral-derivative (PID) gain value that can quickly recover the motion of a quadcopter after a disturbance. Prior to PID control, the four-rotor quadcopter interval was defined using computational fluid dynamics (CFD). Through the definition of this model, the PID control algorithm was generated. To construct a response surface model, D-optimal programming was used for the generation of experimental points. For this purpose, a gain value that satisfies both the roll and altitude PID gain values is obtained. Using the NSGA-II, the gain value of shorten time of the quadcopter motion control can be optimized.

참고자료

· 없음