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研究生：	葉致青 Yeh, Chih-Ching
論文名稱：	以FPGA晶片實現遙控直昇機之模糊控制器 Implementation of the Fuzzy Controller by FPGA Chips for the Remote-control Helicopter
指導教授：	楊憲東 Yang, Ciann-Dong
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 航空太空工程學系 Department of Aeronautics & Astronautics
論文出版年：	2004
畢業學年度：	92
語文別：	中文
論文頁數：	83
中文關鍵詞：	直昇機、模糊控制
外文關鍵詞：	Fuzzy control, FPGA, Helicopter
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　　遙控直昇機是一種相當靈活的飛行器，但其複雜之運動方程式卻增加了其自動控制設計之困難。本研究即是著眼於此，欲發展出一適合遙控直昇機之自動穩定控制器。因其先天之不穩定性及其數學動態模式過於複雜且高度非線性之特性，我們將以模糊邏輯控制律（Fuzzy Logic Control Theory）來設計之，並以FPGA（Field Programmable Gate Array）硬體電路來實現此控制器。期許能使受控後之遙控直昇機能有高度的穩定性。如此一來，即使是初學者亦可輕易的操縱遙控直昇機。

　　The remote-control helicopter is an agile aircraft, but its complex dynamic equations increase the difficulties of automatic control design. This article will focus on what we have been said, and we want to develop a controller that can stabilize the remote-control helicopters. Because they are inborn unstable and their mathematical dynamic equations are very complex and nonlinear, we attempt to design it by fuzzy logic control theory, and implement this controller by FPGA (Field Programmable Gate Array) hardware circuits. The expectation is that the controlled helicopters can achieve high performance of the stability. As a result, even a novice can use this system to handle a remote-control helicopter easily.

摘要                               i
Abstract                          ii
目錄                             iii
表格目錄                         vii
圖例目錄                        viii
 
第一章  緒論                       1
  1.1  前言........................1
  1.2  研究背景....................2
  1.3  設計概念....................4
  1.4  各章概述....................5

第二章 直昇機自動穩定控制          7
  2.1  直昇機基本飛行原理..........7
  2.2  模糊邏輯控制概念...........11
  2.3  FPGA及VHDL概述.............17

第三章 系統硬體架構               24
  3.1  遙控直昇機及伺服系統.......24
  3.2  FPGA電路實習板.............27
  3.3  感測元件-傾斜儀............30
  3.4  周邊介面電路...............31

第四章 VHDL程式設計               35
  4.1  模糊邏輯控制器.............35
  4.2  傾斜儀訊號收發電路.........47
  4.3  PWM訊號產生電路............51
  4.4  手自動切換電路.............53
  4.5  電路整合...................55
  4.6  雙軸控制設計...............59

第五章 系統整合及測試分析         62
  5.1  響應資訊之記錄.............62
  5.2  地面整合測試...............66
  5.3  飛行測試...................73

第六章 總結                       79
  6.1  結果討論...................79
  6.2  未來目標及建議.............81
                                    

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[13]林哲生, 利用FPGA晶片實現無人飛行載具姿態控制系統, 國立成功大學航空太空工程研究所碩士論文, 2001.

校內：立即公開
校外：2004-07-09公開

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