PX4에 Tailsitter 커스텀 제어기 및 Mixer 개발 – Jebi Tailsitter Custom Attitude/Rate controller for PX4

<Jebi Tailsitter 자세 제어 테스트 플랫폼>

특이한 형태의 비행체를 직접 설계해서 개발하는 경우 PX4에서 기본으로 제공하는 자세제어 모듈로는 안정적인 비행이 어려울 수 있습니다.
자사에서 개발하고 있는 Tailsitter 형태(위 사진) 비행체의 경우 PX4에서 제공하는 자세제어 모듈을 사용하는 경우 환경에 따라 수직 이착륙시에 안정적인 비행이 어렵습니다.
PX4에서 제공하는 Tailsitter 비행체 설정을 사용하면 수직 이착륙시 멀티로터의 자세 제어 모듈을 사용한다. 따라서 Tailsitter의 특성을 제대로 반영하기 어렵습니다. Tailsitter의 안정적인 비행을 위해서는 Tailsitter에 맞는 자세제어 적용이 필요합니다.


<PX4 Flight Control Architecture>

위 그림은 PX4의 Flight Control 구조를 보여주고 있습니다. 특이한 형태의 비행체나 복잡한 구조의 틸트 모터 구조를 가지고 있는 경우 Position 제어기 아래 부분에 있는 Attitude와 Rate 제어기 부분의 수정이 필요합니다.
사용하는 ‘Output Driver’ 즉 모터나 서버의 제어를 PWM을 사용하느냐 CAN을 사용하느냐도 고려해야 합니다.

<Jebi Tailsitter Flight Controller Architecture>

PX4에서 Jebi Tailsitter 비행체의 수직 이착록 비행 최적화를 위해서 위와 같은 구조로 개발을 진행합니다.
Jebi Tailsitter에 적합한 attitude/rate 제어기 개발 및 jebi_mixer를 별도로 개발하여 적용합니다.
Rate 제어기에서 나온 Actuator_Control을 Mixer를 계산하여 적절한 모터나 서보 제어 신호를 생성하게 됩니다.
Jebi Tailsitter의 경우 2개 모터는 UAVCAN을 사용하고 2개 Elevon을 위한 Servo는 PWM 신호로 제어를 합니다.

[개발] PX4에 Tailsitter 커스텀 제어기 및 Mixer 개발 – Jebi Tailsitter Custom Attitude/Rate controller for PX4