Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences (한국항공우주학회지)

The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences (한국항공우주학회)
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Lateral and Directional SCAS Controller Design Using Multidisciplinary Optimization Program

통합 최적화 프로그램을 이용한 횡운동 SCAS 제어기 설계

  • 이상종 (한국항공우주연구원 항공제어전자팀) ;
  • 이장호 (한국항공우주연구원 항공제어전자팀) ;
  • 이대성 (한국항공우주연구원 항공혁신기술연구소)
  • Received : 2011.04.21
  • Accepted : 2012.02.06
  • Published : 2012.03.01
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Abstract

The flight controller should meet the flying qualities, stability margins, and time response requirement according to the class of a target aircraft or UAV. Classical design process of PID controller is a very time consuming process and needed trial and erros. The best way is to apply the multi-disciplinary optimization algorithm to meet the numerous constraints of controller requirements. This paper presents how multi-objective parameter optimization (CONDUIT) can be used to determine many design parameters of lateral stability and augmentation system for roll and heading controller of the small UAV. To verify the effectiveness of applying the optimization method, designed controller using optimization are compared with the baseline controller that is designed only considering the time responses.

무인기 및 유인기의 자동비행제어기는 다양한 비행성 규정, 안정도 여유 및 시간응답 특성에 대한 요구조건을 만족할 수 있도록 설계되어야 한다. 기존의 제어기 설계과정은 많은 시간과 시행오차를 수반하기 때문에 최적화 알고리즘을 활용하면 다양한 요구조건들을 충족시키는 제어기를 효율적으로 설계할 수 있다. 본 논문에서는 통합 최적화 제어설계 프로그램인 CONDUIT을 소형 무인기의 횡운동 SCAS 설계에 적용하여 그 효용성을 제시하였다. 최적화를 통해 설계된 롤 자세각 및 방위각 제어기는 시간응답특성만을 고려하여 설계한 기본제어기와 성능을 비교하고 분석하여, 최적화 기법을 적용한 제어기의 성능이 우수하고 다양한 비행성 요구조건을 충족시킬 수 있음을 확인하였다.

Keywords

References

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