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[쿼드콥터] Gain 이득에 관해서 (Yaw) Yaw 이득에 대해서 나의 쿼드콥터 같은 경우는 미리 언급했다시피 지자기 센서를 사용하지 않는 쿼드 콥터이다 즉 ARS 자세 제어이다. 즉 Yaw 각에 대해서는 기준이 없기 때문에 위치에 대한 제어를 할 수 없고 속도에 대한 제어만 있는 것이다. 즉 속도에 대해서 비례제어만 사용하는 것이다. 그렇기에 구해야하는 이득도 하나이다. 구하는 방식 같은경우는 Roll, Pitch와 마찬가지로 이미 알려진 블록선도를 이용하여 Kd 값을 구해서 Rlocus를 그려서 그것으로 기준을 구하고 실험을 통해서 이득값을 구했다.그렇게 구한 기준 값이 0.0385 (N-m/(rad/s)) 인데 후에 실험을 해서 0.045(N-m/(rad/s)) 로 정했다. 이득을 구하기 위한 실험 실험같은 경우는 Roll, Pitch와 다르.. 2016. 3. 8.
[쿼드콥터] Gain (이득) 에 관해서 (Roll, Pitch) 이득의 특징 제어를 하면서 가장 중요한 것이 어찌보면 이득을 설정해 주는 것이다. 이득이 적당하지않고 너무 크거나 작아져 버린다면 우리가 원하는 동작이 이루어지지 않고 예상과 다르게 동작할 수 있을 것이다. 이러한 이득의 특징 중 하나는 이득은 무차원의 값이 아니라는 것이다. 즉 이득에도 단위가 존재한다는 것이다. 이것이 어찌 보면 매우 중요한 특징이라고 할 수 있다. 나 같은 경우에는 처음 이득이 무차원값이라고 잘못 생각해서 계산이 흐름이 이어지지 않아서 고생을 많이 했다. 하지만 이득 자체에도 단위가 있기 때문에 각도의 오차에서 이득을 곱하는 것 만으로도 각속도가 나오는 것이 그렇다면 이 이득 같은 경우를 어떻게 구하느냐?? 그것이 어찌보면 가장 큰 문제일 수 있다. 원래 이론대로면 전체적인 블록 함.. 2016. 1. 14.
[쿼드콥터] PID 제어 쿼드콥터의 PID 제어기 지금까지 누누히 말했던 제어기 부분에 대해서 설명을 하겠다. 쿼드콥터를 만들면서 쓴 제어기는 PID 제어인데 PID 제어기는 SISO(single input single output) 시스템이다. 하지만 쿼드콥터는 제어해야할 것은 Roll, Pitch,Yaw 의 각도로 3개다. 그러다 보니 어떻게 보면 제어해야할 대상이 3개인 것이다. 그러기에 3개의 제어기가 필요하다. 내가 만든 쿼드콥터에서는 Roll 축과 Pitch 축은 PID 제어 Yaw 축은 P 제어기만 사용하여서 제어를 하였다. 그 이유는 우리의 쿼드콥터가 지자기 센서가 없는 ARS 시스템이기 때문이다. (지자기 센서가 없기 때문에 Yaw 축에 대해서 각도에 기준이 될 값이 없다) PID 제어기 구현 방법 이론적으로 P.. 2016. 1. 13.
[쿼드콥터] 추력상수를 구하기 위한 실험 추력상수는 무엇이고 왜 구해야 하는가??? 일단 추력이란 무엇인가?? 추력을 쉽게 아래의 그림으로 설명하자면 모터에 프로펠러를 달고 회전을 시키면 모터의 평행방향을 생기는 힘이 추력이다. 추력상수는 임의로 붙인 이름의 상수이다. 이 상수를 왜 구해야 하는지는 저번 글에서 살짝 소개했는데 다시 한번 설명하자면 사실상 우리의 계산의 흐름에서 어찌보면 최종적으로 나오는 값은 각 모터의 추력값이다. 그런데 각 모터를 얼마나 회전시켜야지 얼만큼의 추력이 나오는지 어떻게 알까?? 실험을 통해서 모터의 회전을 -> 추력으로 바꿔주는 추력상수라는걸 구할 것이다. 실험에 앞서서 기본적인 값 쿼드콥터의 기본 무게는 : 1170g 모터는 :RCTimer A2212 1000kV 프로펠러 사이즈 : 10 x 4.5실험 설명 이.. 2016. 1. 8.
[쿼드콥터] 쿼드콥터 입력에서 출력까지의 흐름 입력에서 출력까지의 계산의 흐름 원래 전체적인 제어기를 구현할때 가장 중요한 것이 아마도 입력이 무엇이며 출력이 무엇인가가 매우 중요하다. 왜냐하면 어떤 물리량을 제어할지 알아야 구현을 할 수 있기 때문이다. 그렇기에 우리가 주는 입력값에 대해서 어떻게 계산이 이루어져서 출력값까지 가는지 알아야 한다. 이 부분이 나도 쿼드콥터를 만들면서도 가장 이해가 안되고 힘들었던 부분이기 때문이 설명을 잘 못할 수 있다는 점 미리 양해를 구하겠다. 보통 저 흐름데로 제어기가 돌아가는데 이 흐름을 따라서 설명을 하겠다. 하지만 나같은 경우는 사실상 실제로 코드를 짜다 보면 느끼는 흐름의 방식은 아래의 그림 같다는 것을 느낄 수 있었다. 어 근데 위 그림을 보면 쿼드콥터는 피드벡 시스템인데 왜 센서가 흐름에서 독립적으로.. 2016. 1. 6.
PID 제어의 원리 제어기란?? 제어기란 아래의 그림에서 보는거와 같이 controller 부분을 나타내는 부분을 말한다. 이 제어기가 필요한 이유는 오차를 제거하기 위해서 즉 오차값을 0에 가깝게 만들기 위해서 plant에 주는 입력인 조작량을 조절해 주는 역할을 한다. 이러한 오차를 입력으로 받아서 조작량 즉 제어신호를 만들어 주는 방법을 제어동작(control action)이라고도 한다. 제어기의 분류는 현대에 이르러서 Analog 제어기와 Digital 제어기로 나누어지는데 과거에는 Analog 제어기를 대다수 사용하였지만 요새는 Digital 제어기를 자주 쓰인다 그 이유 중 가장 큰 이유는 아마도 Digital 방식이 저가형인 경우가 많기 때문일 것이다.(추측) 이러한 제어기는 파워에 따라서 전자식, 유압식, 공.. 2016. 1. 5.
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