축각 기반 자세 제어법의 새로운 클래스

본 논문은 축‑각 표현을 활용한 새로운 자세 제어 법칙을 제시한다. 확장 클래스 K 함수와 Lyapunov 이론을 이용해 전역 비선형 안정성을 증명하고, 기존의 quaternion‑기반 및 기하학적 제어와 비교해 고속 회전 복구 시 짧은 정착 시간과 낮은 제어 토크를 실험적으로 입증한다.

저자: Francisco M. F. R. Gonçalves, Ryan M. Bena, Néstor O. Pérez-Arancibia

축각 기반 자세 제어법의 새로운 클래스
본 논문은 3차원 강체의 자세 제어를 위해 Euler 축‑각 표현을 직접 활용한 새로운 제어 법칙 클래스를 제안한다. 서론에서는 기존의 자세 제어 방법을 quaternion‑기반, Euler‑각 기반, 회전‑행렬(기하학적) 기반으로 구분하고, 특히 quaternion‑기반이 회전 오류를 sin (Θ/2)·u 로 스케일링하면서 발생하는 제어 효율 감소와 unwinding 문제를 지적한다. 이러한 한계를 극복하고자 저자들은 축‑각을 스케일링하는 함수 γ(Θ)를 확장 클래스 K 함수로 정의하고, 이를 제어 토크에 비례항으로 삽입한다. 제어 법칙은 다음과 같이 구성된다. τ_γ = J

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