TSK Type Fuzzy Controller Design for Altitude Control of an Unmanned Helicopter

무인헬리콥터의 고도제어를 위한 TSK형 퍼지제어기 설계

An altitude control using a fuzzy controller was performed for a series of research for autonomous flight control of industrial unmanned helicopters. The 3m class gasoline engined unmanned helicopter was designed, and using the designed specifications, Takagi-Sugeno-Kang type fuzzy controller was designed. The input membership functions were generated using target altitude, altitude error and velocity of unmanned helicopter. With these membership functions, the control inputs for altitude control were calculated. These control input signal can control the main rotor's pitch and determine the velocity and altitude of the unmanned helicopter. Also, the altitude control performance of the designed fuzzy controller was evaluated by computer simulations

본 연구에서는 산업용 무인 헬리콥터의 자율비행을 위한 일환으로 퍼지 제어기를 이용하여 고도제어를 하였다. 본 논문에서는 가솔린 엔진을 사용하는 전장 3m급의 무인 헬리콥터를 설계하고 이의 재원을 이용하여 Takagi-Sugeno-Kang 형의 퍼지 제어기법으로 고도 제어기를 구성하였다. 목표 고도값과 고도의 오차, 그리고 속도를 이용하여 입력 선형 맴버쉽 함수를 생성하였다. 이렇게 구성된 멤버쉽 함수를 이용 제어입력을 생성하였고, 생성된 제어입력을 이용하여 메인 로터의 피지를 제어하고 그 결과를 이용하여 속도와 고도를 구하였다. 시뮬레이션을 통하여 설계한 퍼지제어기의 고도제어 성능을 평가하였다.