The Journal of Korean Institute of Information Technology (한국정보기술학회논문지)

Korean Institute of Information Technology (한국정보기술학회)
권호 표지

Way-Point Tracking of AUV using Fuzzy PD Controller

퍼지 PD 제어기를 사용한 자율 무인 잠수정의 경유점 추적

  • 신동협 (부경대학교 정보통신공학과) ;
  • 배설봉 (부경대학교 정보통신공학과) ;
  • 백운경 (부경대학교 기계자동차공학과) ;
  • 주문갑 (부경대학교 정보통신공학과)
  • Published : 2013.05.31
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Abstract

In this paper, we suggest a fuzzy PD controller for robust control of AUV(autonomous underwater vehicle). We implement the fuzzy PD controller combining a fuzzy system and three PD controllers designed for the surge of 1.2, 2.4, and 3.6m/s, respectively to cope with the unknown external force. In the simulation, we assume a sea current at 1m/s in a fixed direction and simulate the AUV way-point tracking using PD controller and fuzzy PD controller, respectively. In the Matlab/Simulink simulation, random noises up to ${\pm}0.005m/s$ to the measurement of velocity and ${\pm}15^{\circ}/s$, to angular velocity are considered. As a result of simulation, the proposed fuzzy PD controller is shown to overcome 1m/s sea currents and to track the way-point within 1m error range.

본 논문에서는 무인 잠수정의 강인한 제어를 위한 퍼지 PD 제어기를 설계하였다. 전진 속도 1.2, 2.4, 3.6m/s으로 설계된 PD 제어기에 퍼지 이론을 결합하여 외부의 힘에도 강인한 제어가 가능한 퍼지 PD 제어기 구현하였다. 시뮬레이션에서 해양 환경을 구성하기 위해 일정한 방향으로 1m/s의 속도로 흐르는 해류를 생성 후, 무인 잠수정을 퍼지 PD 제어기와 PD 제어기로 제어하는 시뮬레이션을 각각 수행하였다. 시뮬레이션으로 Matlab/Simulink를 이용하였고, 무인 잠수정의 방향별 속도 및 각속도 측정에 최대 ${\pm}0.005m/s$, ${\pm}15^{\circ}/s$의 랜덤 노이즈를 포함하였다. 시뮬레이션 수행결과 제안된 퍼지 PD 제어기가 1m/s의 해류를 극복하고 경유점을 1m 오차내로 추적하는 성능을 보였다.

Keywords

References

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