Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems (한국지능시스템학회논문지)

Korean Institute of Intelligent Systems (한국지능시스템학회)
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Design of Simple-structured Fuzzy Logic Systems for Quad-Copter

쿼드콥터를 위한 단순구조 퍼지논리제어시스템 설계

  • Yoo, Hyun-Ho (School of Electrical and Electronics Engineering, Daegu University) ;
  • Choi, Byung-Jae (School of Electrical and Electronics Engineering, Daegu University)
  • 유현호 (대구대학교 전자전기공학부) ;
  • 최병재 (대구대학교 전자전기공학부)
  • Received : 2015.11.23
  • Accepted : 2015.12.17
  • Published : 2015.12.25
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Abstract

Applications of the drone have been enlarged and study on the quad-copter system has been widely progressed. Quad-copter system is raised vertically with four propellers, and it is free to move side to side, and upper and lower. It is also a typical example of non-linear systems. In this paper, we design two-input fuzzy logic control systems in order to control the quad-copter that is complex nonlinear system. And then we analyze their control rule tables and derive some characteristics that they present skew symmetric property and the control actions are enhanced as the distance from the diagonal band. This property enables the design of other control systems. We here design simple-structured fuzzy logic control systems and simulate them. We confirm some effects of the proposed systems and finally discuss about them.

드론의 응용 분야가 확대되면서 쿼드콥터 시스템에 대한 연구가 널리 진행되고 있다. 쿼드콥터 시스템은 4개의 프로펠러를 가지고 수직상승, 상하, 좌우로 자유로이 이동할 수 있는 비행체로, 비선형 시스템의 대표적인 사례이다. 본 논문에서는 복잡한 비선형 시스템인 쿼드콥터의 제어를 위하여 기존의 2-입력 퍼지논리제어기를 설계하고 그 성능을 확인한다. 여기서 2-입력 퍼지논리제어기를 위한 제어 규칙표의 분석을 통하여 이들 제어 규칙표가 스큐대칭의 특징을 나타내고 있음을 확인한다. 또한 이들 제어규칙표에서 제어기의 출력은 제로 밴드에서 멀어질수록 강해진다는 특징도 확인한다. 이러한 특징으로부터 단일 입력을 가지는 단순구조 퍼지논리제어기를 설계하는 과정을 제시한다. 이들 두 경우의 제어 시스템이 나타내는 성능을 시뮬레이션을 통하여 확인한다.

Keywords

References

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