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https://hdl.handle.net/20.500.12104/79925Registro completo de metadatos
| Campo DC | Valor | Lengua/Idioma |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | Raygoza Panduro, Juan José | |
| dc.contributor.advisor | Rivera Domínguez, Jorge | |
| dc.contributor.author | Dávila Delgado, Emmanuel | |
| dc.date.accessioned | 2019-12-06T18:28:04Z | - |
| dc.date.available | 2019-12-06T18:28:04Z | - |
| dc.date.issued | 2014 | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12104/79925 | - |
| dc.identifier.uri | https://wdg.biblio.udg.mx | |
| dc.description.abstract | Esta tesis presenta el diseño e implementación de un controlador en lógica difusa en una FPGA para el control de la posición angular de un vehículo aéreo no tripulado (quadcopter). En este trabajo se presenta el diseño de una arquitectura creada en función para controlar los movimientos de roll (r/i), pitch (0) y yaw ('!') del quadcopter. Dicho control para cada eje se lleva acabo con lógica difusa y la corrección en cada eje se hace paralelamente. | |
| dc.description.tableofcontents | Dedicatoría .............................................................................................................................. 2 Agradecimientos ..................................................................................................................... 3 Resumen .................................................................................................................................. 4 Abstract ................................................................................................................................... 6 Índice ........... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ..... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. .......... 8 Capítulo l. Introducción ........ ....... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... ....... .. ...... .. ...... .. ...... .. ........ 12 1.1 ANTECEDENTES ...................................................................................................... 12 1.1.1 Arreglos de Compuertas Programables en Campo (FPGA) ....... .. ...... .. ...... .. ........ 12 1.1.2 Controlador Difuso .............................................................................................. 13 1.2 JUSTIFICACIÓN ........................................................................................................ 13 1.3 OBJETIVOS ................................................................................................................ 14 1.3 .1 Objetivo General .................................................................................................. 14 1.3.2 Objetivos Particulares ........................................................................................... 14 1.4 Metodología ................................................................................................................. 14 Capítulo 11. Estado del arte ................................................................................................... 16 11.1 FPGA. ......................................................................................................................... 16 11.2 QUADCOPTER ......................................................................................................... 18 11.2.1 Historia ................................................................................................................ 19 11.2.2 Vehículo Aéreo No Tripulado ..... .. ...... .. ...... .. ...... .. ..... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ....... 24 11.3 CONTROLADOR DIFUSO ...................................................................................... 26 11.3.1 Lógica Difusa ...................................................................................................... 26 11.3.3 Control Difuso ..................................................................................................... 27 11.3.4 Ventajas de los Controladores Difusos ............................................................... 28 11.3.5 Variables Lingüísticas Y Coberturas ........ .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ........ 29 11.4 PROTOCOLO SERIAL RS-232 ................................................................................ 30 11.5 PROTOCOLO l 2 C .... .. ...... .. ...... .. ...... .. ..... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ........ 32 9 11. 5 .1 Transferencia de Datos ........................................................................................ 3 2 11.5.2 Programación y Transferencia de Datos del Sensor MPU-6050 ............... .. ....... 35 11. 5 .3 Programación de Registros del Sensor MPU-6050 por Medio de l 2 C ................ 3 7 111.5.4 Escritura de Registros ........................................................................................ 37 11.5.5 Lectura de Registros ........................................................................................... 37 Capítulo 111. MÓDULOS BASE EN VHDL PARA EL CONTROL DEL QUADCOPTER .............................................................................................................................................. 39 111.1 MÓDULOS PARA CONTROL REMOTO ............................................................. 39 111. 1.1 Entidad "control_pc" ......................................................................................... 40 111.1.2 Entidad "Buffer16bits" .................................... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ....... .41 111.2 MÓDULOS DE COMUNICACIÓN SERIAL ........................................................ .42 111.2.1 Módulo "uart" .................. .. ...... .. ..... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ....... .42 111.2.2 Módulo "modulo l2c" ....................................................................................... 45 111.3 MÓDULO "DUTY" ................................................................................................. 4 7 Capítulo IV. UNIDAD DE CÁLCULO PARA POSICIONAMIENTO DEL QUADCOPTER .................................................................................................................... 49 IV. l MÓDULO ARITMÉTICO ....................................................................................... 49 IV.2 CÁLCULO DE LA POSICIÓN ANGULAR CON UN ACELERÓMETRO ......... 51 IV.3 CÁLCULO DE LA POSICIÓN ANGULAR CON UN GIROSCOPIO ................. 53 IV.4 FILTRO COMPLEMENTARIO ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ..... .. ...... .. ..... .. ...... .. ...... .. ........ 55 IV.5 IMPLEMENTACIÓNENVHDL ............................................................................ 56 Capítulo V. IMPLEMENTACIÓN DEL CONTROLADOR DIFUSO EN MATLAB ....... 62 V. l CONTROLADOR DIFUSO PARA EL QUADCOPTER. ....................................... 62 V.1.1 DESCRIPCIÓN LINGÜÍSTICA DEL QUADCOPTER ................................... 62 V.1.2 Reglas Difusas del quadcopter ............................................................................ 64 V.1.3 Reglas Base del Quadcopter ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ..... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ........ 65 V.1.4 Funciones de Membresía ................................................................................... 66 V. l. 5 Matching ........... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ..... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ........ 67 V.1.6 Inferencia ........................................................................................................... 67 V. l. 7 Defuzzificación .................................................................................................. 68 V.2 FUZZY LOGIC TOOLBOX ..................................................................................... 69 10 V.3 SIMULINK ................................................................................................................ 72 CAPÍTULO VI. IMPLEMENTACIÓN DEL CONTROLADOR DIFUSO ENFPGA. ..... 75 VI. l CONTROLADOR DIFUSO EN VHDL ........ .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ........ 75 VI.1.1 Entidad "fuzzy _ controller" ................................................................................ 77 VI.1.2 Entidad "divisor" ............................................................................................... 83 VI.1.3 Entidad "fuzzy _ accum" ..................................................................................... 83 CAPÍTULO VII. IMPLEMENTACIÓN DE ARQUITECTURA Y EXPERIMETACIÓN DEL QUADCOPTER ........................................................................................................... 85 VII. l Estructuras de prueba .............................................................................................. 87 VII.2 PCB ......................................................................................................................... 90 VII.3 INTERFAZ GUIPARA EL CONTROL A DISTANCIA DEL QUADCOPTER92 CAPÍTULO VIII. RESULTADOS ....................................................................................... 94 VIII.1. MÓDULO "UART" .............................................................................................. 94 VIII.2 MÓDULO "MODULO 12C" ....... .. ...... .. ...... .. ............. .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ........ 94 VIII.3. MÓDULO "DUTY" ............................................................................................. 95 VII.4. MÓDULO "MODULO ARITMETICO" .............................................................. 97 VII.4. MÓDULO "FUZZY MODULO" .......... ........ ........ ............... ........ ........ ........ ...... 103 CAPÍTULO IX. CONCLUSIONES Y ARTÍCULOS PUBLICADOS .............................. 108 IX. l CONCLUSIONES .................................................................................................. 108 IX.2 TRABAJOS FUTUROS .......... .. ...... .. ...... .. ..... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... 109 IX.3 ARTÍCULOS .......................................................................................................... 110 Bibliografia ......................................................................................................................... 111 APÉNDICE A CÓDIGOS VHDL ..................................................................................... 115 A.1 Entidad "control_pc" .......... ...... .. ...... .. ............. .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... 115 A.2 MÓDULO "uart" ..................................................................................................... 118 A.2.1 Entidad "mod m counter" ............................................................................... 119 A.2.2 Entidad "uart rx" .............................................................................................. 120 A.2.3 Entidad "uart tx" .............................................................................................. 122 A.3. Módulo "modulo i2c" ..... .. ...... .. ...... .. ...... .. ..... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... 125 11 A.3 .1 Entidad "mux i2c" ............................................................................................ 126 A.3 .2 Entidad "cont mux" ............. ........ ........ ....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ...... 13 1 A.3.3 Entidad "i2c sensor" ........................................................................................ 132 A.4.1 Entidad "cont_pwm" ......................................................................................... 143 A.4.2 Entidad "preset_pwm" ...................................................................................... 144 | |
| dc.format | application/PDF | |
| dc.language.iso | spa | - |
| dc.publisher | Biblioteca Digital wdg.biblio | |
| dc.publisher | Universidad de Guadalajara | |
| dc.rights.uri | https://wdg.biblio.udg.mx/politicasdepublicacion.php | |
| dc.title | Implementación de un controlador difuso en FPGA para un vehículo aéreo no tripulado (Quadcopter) | |
| dc.type | Tesis de Maestria | |
| dc.rights.holder | Universidad de Guadalajara | |
| dc.rights.holder | Dávila Delgado, Emmanuel | |
| dc.type.conacyt | masterThesis | - |
| dc.degree.name | MAESTRIA EN CIENCIAS EN INGENIERIA EN ELECTRONICA Y COMPUTACION | - |
| dc.degree.department | CUCEI | - |
| dc.degree.grantor | Universidad de Guadalajara | - |
| dc.degree.creator | MAESTRO EN CIENCIAS EN INGENIERIA EN ELECTRONICA Y COMPUTACION | - |
| Aparece en las colecciones: | CUCEI | |
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