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퍼지 PD 제어기를 사용한 자율 무인 잠수정의 경유점 추적

Way-Point Tracking of AUV using Fuzzy PD Controller
한국정보기술학회논문지 제11권 제5호(JKIIT, Vol.11, No.5), 2013.5, 1-7 (7 pages)
DOI :10.14801/kiitr.2013.11.5.1
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초록
본 논문에서는 무인 잠수정의 강인한 제어를 위한 퍼지 PD 제어기를 설계하였다. 전진 속도 1.2, 2.4, 3.6 m/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 생성후, 무인 잠수정을 퍼지 PD 제어기와 PD 제어기로 제어하는 시뮬레이션을 각각 수행하였다. 시뮬레이션으로 Matlab/Simulink를 이용하였고, 무인 잠수정의 방향별 속도 및 각속도 측정에 최대 ± 0.005 m/s, ±15°/s의 랜덤 노이즈를 포함하였다. 시뮬레이션 수행결과 제안된 퍼지 PD 제어기가 1m/s의 해류를 극복하고 경유점을 1m 오차내로 추적하는 성능을 보였다.

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 ±0.005m/s to the measurement of velocity and ±15°/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.

목차
요약
Abstract
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 무인 잠수정 제어기 설계
Ⅲ. 시뮬레이션
Ⅳ. 결론
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