본 논문은 모델 불확실성에 강건한 무인 회전익기의 적응형 경로 추적 제어기 설계 연구를 수행했다. 적응 제어 기법은 제어 대상의 불확실성이 크거나 외란 또는 고장이 발생했을 때 목표로 하는 성능을 발휘할 수 있는 유용한 제어기법으로 알려져 있다.
비행 운용 영역에 따라서 시스템의 동특성이 바뀌는 특징으로 인해 전역적 안정성을 만족시키기 어려운 회전익 항공기를 위한 제어기를 설계하기 위해 Lyapunov theory를 바탕으로 하는 Backstepping 제어기를 채택하였다. 하지만 Backstepping 제어기는 수학적으로 구현되지 않은 모델의 불확실성과 외부 교란에 의한 성능 저하를 겪는 문제점을 갖는다. 이를 개선하기 위해 측정 또는 예측된 현재의 가속도 값을 이용하여 제어기의 모델 의존도를 낮추어 강건성을 높이는 Incremental dynamics를 적용하였다.
본 논문에서는 적응제어 기법의 기반이 되는 제어기로 Incremental Backstepping 제어기를 사용하였다. 또한 적응 제어기법을 Model Reference, Parameter Estimation, Gain Scheduling으로 구분하였다. 각각에 대한 예시로 Model Reference에는 Tuning function과 Immersion and Invariance, L1-Adaptive를, Parameter Estimation에는 Recursive Least Square를 사용하여 적응형 경로 추적 제어기를 설계하였다.
설계된 적응형 경로 추적 제어기는 고충실도 Bo-105 회전익기 시뮬레이션 모델을 사용하여 경로 추적 성능을 검증하였다.