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이종원 (경희대학교) 김병규 (경희대학교) 김요한 (경희대학교) 최훈석 (경희대학교) 이다윤 (경희대학교)
저널정보
한국추진공학회 한국추진공학회 학술대회논문집 한국추진공학회 2024년도 제63회 추계학술대회 논문집
발행연도
2024.11
수록면
310 - 323 (14page)

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본 연구는 로켓의 안정적 비행을 위해 PID 제어기의 파라미터를 시뮬레이션과 강화학습을 통해 최적화하는 방법을 제안한다. 안정적인 로켓의 비행은 로켓 개발에서의 주요 과제이며, 특히 PID 제어기를 사용할 경우 효율적인 파라미터 설정은 필수적이다. 기존의 PID 파라미터 튜닝은 반복적인 실험을 필요로 하였으나, 본 연구에서는 로켓의 물리적 구조와 비행 환경을 고려하여 병진운동과 회전운동을 모델링하고, 이를 바탕으로 시뮬레이션을 수행하여 로켓의 제어를 위한 최적의 PID 제어파라미터를 도출하였다. 특히, PID 제어 파라미터 튜닝을 자동화하기 위해 강화학습을 사용하였으며 강화학습 모델의 학습 효율과 성능을 높이기 위해 지글러-니콜스 방법을 사용하여 최적의 PID 파라미터를 도출 하였다. 제안된 방법의 신뢰성은 오픈소스 프로그램(OpenRocket)과의 비교 및 실험 데이터를 통해 검증되었으며, 시뮬레이션 결과는 실제 비행 조건에서도 유사한 성능을 나타냈다. 본 연구는 모델 로켓의 PID 제어 파라미터를 실험 없이도 효율적으로 구할 수 있는 새로운 접근법을 제시하며, 모델 로켓 설계 및 제어 분야에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
#Rocket Flight Simulation(로켓 비행 시뮬레이션) #PID Control(PID 제어) #Reinforcement Learning(강화학습) #Zigler-Nichols Method(지글러-니콜스 방법)

목차

초록
ABSTRACT
1. 서론
2. 로켓 비행 시뮬레이터 모델링
3. 시뮬레이터 개발 및 검증
4. 강화학습을 이용한 PID 튜닝
5. 결론
References

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