六自由度電控撲翼機平台為模仿鳥的拍翅軌跡平台，鳥的翅膀就像人的手臂一樣，每一個關節有三個自由度，一側翅膀有兩個關節，共六個自由度，所以需要六個馬達來完成。六顆馬達必須同步控制才能達到所要求的軌跡，而每個馬達都有其對應的速度命令，本研究針對馬達控制命令，做一控制系統，研究馬達能否在短時間內週期性的正反轉並且達到控制命令要求。控制系統是由FPGA晶片、馬達正反轉控制電路、數位轉速計、D/A(數位轉類比)與無線傳輸系統來達成。並在MATLAB環境下建構出撲翼機之機構，與Simulink結合，以利往後的馬達、剛體之模擬與運動分析，使得本論文能模擬與實作結合，讓本研究能有整合性及擴充性。

The electrically controlled six-degree-of-freedom ornithopter is a platform developed to imitate flapping motions of a bird's wing. A bird's wing is like a human's arm with each wing having two joints and each joint having three degrees of freedom. Therefore, a bird’s wing has six degrees of motion, which requires a total of six motors to complete the imitation. To faithfully follow the path of a flapping wing, the six motors have to be controlled synchronously. This thesis aims to design a motor control system, which drives the ornithopter platform to track the velocity command generated from the flapping motion of a bird’s wing. The control system is composed of a FPGA chip responsible for motor’s forward and backward motion control, digital tachometers to feedback the motor’s speed, D/A converters, and a wireless transmission system. The motor characteristics are identified first in the thesis and then used in the Matlab/Simulink environment to simulate the motion of the ornithopter mechanism driven by the proposed control system. Hardware testing is also conducted to validate the performance of the control system and to compare with the simulation results.

[1] 賴旻琦, 六自由度電控撲翼機平台之研製:馬達控制命令及機構模擬, 國立成功大學航空太空工程研究所碩士論文, 2007.
[2] 詹前茂, 電機驅動控制-理論與實驗, 新文京開發出版股份有限公司, 2003.
[3] 藤原 修, 介面電子電路入門, 建興文化, 2007.
[4] 林明權﹐王瑞祿﹐蔡國瑞﹐黃俊岳﹐陳朝烈﹐柯嘉雄﹐數位控制系統設計-使用VHDL﹐全華科技﹐2001.
[5] 鍾佳橋﹐以FPGA結合加速度計與陀螺儀訊號實現遙控直升機之模糊器﹐國立成功大學航空太空工程研究所碩士論文﹐2007.
[6] 李顯宏﹐MATLAB程式設計延伸技巧﹐文魁資訊﹐2006.
[7] 陳慶逸﹐VHDL數位電路設計實務敎本﹐儒林圖書公司﹐2005.
[8] 林傳生﹐使用VHDL電路設計語言之數位電路設計﹐儒林﹐2000.
[9] 宋正熙﹐伍添祿﹐數位系統設計-原理與應用﹐普林斯頓﹐2006.
[10] 白富升﹐黃世傑﹐孫嘉宏﹐李宗勳，應用場規劃邏輯陣列為輔之不斷電系統直交流電壓轉換器之研製﹐國立成功大學電機工程學系﹐崑山科技大學電機工程學系﹐2002.
[11] 谷腰欣司﹐馬達驅動電路技術﹐建興﹐2003.
[12] Gayakwad﹐Sokoloff﹐類比與數位控制系統, 科技, 1999.
[13] 李振興﹐自動控制實習，全威，2004.
[14] 葉致青﹐以FPGA晶片實現遙控直昇機之模糊控制器﹐國立成功大學航空太空工程研究所碩士論文﹐2003.
[15] 張弘毅﹐以FPGA晶片結合加速度計訊號時現遙控直昇機之姿態模糊控制器﹐國立成功大學航空太空工程研究所碩士論文﹐2004.
[16] 王俊勝﹐以專家系統為基礎之遙控直昇機模糊控制FPGA晶片實現﹐國立成功大學航空太空工程研究所碩士論文﹐2005.
[17] 楊憲東﹐非線性控制系統﹐國立成功大學航空太空工程研究所上課講義.
[18] 陳慶逸﹐林柏辰﹐VHDL數位電路實習與專題設計﹐文魁資訊﹐2005.
[19] 盧毅﹐賴杰﹐VHDL與數位電路設計﹐文魁資訊﹐2000.
[20] 陳慶逸﹐林柏辰，VHDL數位電路實習與專題設計﹐文魁資訊﹐2005.
[21] 莊慧仁﹐FPGA/CPLD 數位電路設計入門與實務應用-使用Quartus II﹐全華書局﹐2004.
[22] 范逸之﹐江文賢﹐陳立元﹐C++ Builder與RS-232串列通訊控制﹐文魁資訊﹐2002.
[23] 蔡孟凱﹐雷穎傑﹐黃昭雄﹐陳錦輝﹐陳正凱﹐C++ Builder 6完全攻略﹐金禾資訊﹐ 2006.
[24] 鄭信源, VHDL數位電路設計進階篇, 儒林, 2003.
[25] 李宜達, 數位邏輯電路設計與模擬,全華, 2003.
[26] 陳榮, 陳華, 精通VHDL晶片設計, 碁峰, 2003.
[27] 賈證主, VHDL數位系統設計與應用, 台科大, 2004.
[28] 黃永安,馬路,劉慧敏, MATLAB7.0/Simulink6.0建模仿真開發與高級工程應用,清華大學出版社, 2005.
[29] 李適中, 直流馬達速度控制-伺服系統（基礎篇）, 全華, 1987.
[30] 楊龍杰等團隊, 「拍出精彩、飛出丰采」-拍翼式微飛行器之研究, 國科會學門研究成果成功案例專欄報導,2008.
[31] 路非遙, 振動翼微型飛行載具之空氣動力特性測試與分析, 國立成功大學航空太空工程研究所碩士論文, 2001
[32] 林哲旭, 振翅翼飛行載具之探討, 國立成功大學航空太空工程研究所碩士論文, 2005
[33] 鄭博升, 引擎動力撲翼的開發-撲翼的升力與推力之量測, 大同大學機械工程研究所碩士論文, 2004
[34] 賴志昇, 引擎動力遙控撲翼機之開發與研究, 大同大學機械工程研究所碩士論文, 2005
[35] 許書凱, 振翼機構之類型合成與運動分析, 崑山科技大學機械工程系碩士論文, 2004
[36] 劉峰齊, 單自由度拍撲翼機構之創新設計, 崑山科技大學機械工程系碩士論文, 2004
[37] 清華大學微機電系統工程研究所葉哲良副教授的網站. 網址: http://qmems.pme.nthu.edu.tw/index.htm
[38] 陳國棟, 賈培發, 劉豔, 微型飛行器的研究與發展, 機器人技術與應用, No.2, 34-44, 2006
[39] The Entomopter, GTRI ATAS Laboratory. Available at: http://www.gtri.gatech.edu/atas/teams/proj_entomopter.html
[40] Project Ornithopter website. Available at: http://www.ornithopter.ca/index_e.html
[41] Center of Biotechnical Engineering Darmstadt (BitZ) website. Available at: http://www.tu-darmstadt.de/bitz/en_index.html
[42] DelFly website. Available at: http://www.delfly.nl
[43] Cybird website. Available at: http://www.neuros.co.kr/_eng/02product/product_02.htm