| 研究生: |
王國智 Wang, Ardi |
|---|---|
| 論文名稱: |
以嵌入式微處理器為基礎之無人載具控制系統之研發 The Development of Unmanned Vehicle Control System Based on Embedded Microprocessor |
| 指導教授: |
謝成
Chen, Hsieh, |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 航空太空工程學系碩士在職專班 Department of Aeronautics & Astronautics (on the job class) |
| 論文出版年: | 2006 |
| 畢業學年度: | 94 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 78 |
| 中文關鍵詞: | 無人載具 、微處理器 、嵌入式 |
| 外文關鍵詞: | UAV, Microprocessor, Embedded, ARM, FPGA |
| 相關次數: | 點閱:156 下載:4 |
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本論文為使用嵌入式單晶片微處理器配合場可編程閘陣列元件(FPGA, Field Programmable Gate Array) 建構一適合無人載具應用之控制系統;此系統將整合無人載具控制所需的基本週邊設備,並由核心程式統一管理與提供一致化的資料格式及程式介面。
上述週邊設備將包含:
1. 無線數據連線設備。
2. 以CF記憶卡為儲存媒體之載具狀態記錄。
3. 載具自身狀態感測器:電力狀況、三軸姿態儀、動力設備轉速計、溫度計。
4. 載具位置感測器:氣壓式高度計、GPS 模組。
5. 制動器與動力設備:以PWM訊號方式控制之伺服馬達。
同時,核心程式亦為各控制律執行緒以非先佔式多工(Non-Preemptive Multitasking) 方式進行任務排程,俾使核心程式與各控制執行緒協同運作,達成載具控制之目的。
此無人載具控制系統亦包含一由個人電腦架構之遠端監控站,經由無線數據設備與載具連線;藉以即時監控載具狀態並配合電子地圖資料庫提供載具所在位置對應資訊。
The goal of this thesis is to develop a control system for unmanned vehicle applications, which is based on embedded microprocessor and FPGA (Field Programmable Gate Array); This system will integrates various sensors required by most unmanned vehicle applications and provides standardized interfaces for control laws.
The sensors in this system include a GPS (Global Positioning System) receiver, a altimeter, a 3-axes gyro, a wireless data link and a recording system; All hardware accesses from control laws will be abstracted and instead of standardized APIs (Application Program Interface) with identical data formats.
Each control law be treated as a independent task and shares entire system resources with others; There is no OS (Operating System) resident in this system, instead of a core software; It will manages all hardware and schedules all control laws in non-preemptive multitasking algorithm.
A remote station is a part of this system also, which consists of a PC (Personal Computer) and a wireless data link; The program running in remote station is able to monitor and control vehicle via wireless data link, and locates position of vehicle on a open map database.
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[13] ISSI:IS61LV25616 256Kx16 High Speed Async-SRAM with 3.3V Supply Datasheet。
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[22] GNU:http://www.gnu.org。
[23] KEIL : http://www.keil.com。
[24] Microsoft(R) Flight Simulator 2004 SDK ( Netpipes: Data Input/Output ) 。
[25] ESRI:http://www.esri.com。
[26] http://www.sunriver.com.tw/grid_tm2.htm。