헥사콥터의 구동기 고장 검출 및 분리 방법
Actuator Fault Detection and Isolation Method for a Hexacopter
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초록
멀티콥터는 수직 이착륙 할 수 있다는 장점 때문에 활용이 증가하고 있으며 이러한 멀티콥터의 정상적인 동작을 위해서는고장 검출과 분리 문제가 매우 중요하다. 본 논문에서는 해석적 방법에 기반하여 헥사콥터 구동기의 고장을 검출하고 분리하는 새로운 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 헥사콥터의 수학적 모델로부터 추정한 구동기의 각속도를 이용하여 잔차를새롭게 정의하고 생성된 잔차와 문턱값을 비교하여 구동기의 고장을 검출한다. 고장이 검출되면 헥사콥터의 동역학 모델과생성된 잔차를 결합하여 고장을 분리한다. 제안한 방법은 수학적 모델을 기반으로 하여 간단하면서도 효과적이다. 헥사콥터구동기의 단일 고장 상황을 가정한 시뮬레이션을 통해 제안한 방법의 유효성을 검증하였다.
Abstract
Multicopters have become more popular since they are advantageous in their ability to take off and land vertically. Inorder to guarantee the normal operations of such multicopters, the problem of fault detection and isolation is veryimportant. In this paper, a new method for detecting and isolating an actuator fault of a hexacopter is proposed based onthe analytical approach. The residual is newly defined using the angular velocities of actuators estimated by themathematical model and an actuator fault is detected comparing the residuals to a threshold. And a fault is isolatedcombining a dynamic model and generated residuals when a fault is detected. The proposed method is a simple, buteffective technique because it is based on mathematical model. The results of the computer simulation are also given todemonstrate the validity of the proposed algorithm in case of a single failure.
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