Abstract
This paper applies the icing effect and wing rock uncertainty to small unmanned aerial vehicles (UAVs), which have recently attracted attention. Attitude control simulations were performed using various control methods. First, the selected platform, the Skywalker X8 UAV with blended wing-body (BWB) configuration, was linearized for both its baseline form, and a form with applied icing effects. Subsequently, using MATLAB SimulinkⓇ, simulations were conducted for roll and pitch attitude control of the baseline configuration and the configuration with icing effects, employing disturbance observer-based PID control, model reference adaptive control, and model predictive control. Furthermore, the study introduced wing rock uncertainty simultaneously with icing effects on the configured model-a combination not previously explored in existing research-and conducted simulations. The performance of each control Method was compared and analyzed.
본 논문은 최근 각광받고 있는 소형 무인항공기에 결빙효과와 윙락 불확실성을 적용하고 여러 제어기법을 활용하여 자세 제어 시뮬레이션 수행하였으며 그 결과를 다룬다. 먼저 선정 기체인 BWB 형태의 소형 무인 항공기인 Skywalker X8 기체의 기본 형상과 결빙효과가 적용된 형상에 대하여 선형화를 수행하였다. 이후 MATLAB SimulinkⓇ를 활용하여 외란 관측기 기반 PID 제어, 모델 참조 적응 제어, 모델 예측 제어기법을 사용하여 기본 형상과 결빙효과가 적용된 형상에 대하여 roll 및 pitch 자세 제어 시뮬레이션을 수행한다. 또한, 기존 연구에서 진행되지 않았던 윙락 불확실성을 결빙이 적용된 형상에 동시 적용하여 시뮬레이션을 수행하였으며 각 제어기법의 성능을 비교 분석하였다.