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FPGA기반 고성능 로봇 제어기 설계

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Author(s)
서영태
Issued Date
2009
Abstract
A variety of sensors and actuators have been developed and adopted for use in robots. Integration of these sensors and actuators for robot control complicates the design of robot controller both in hardware and software. The robot controller needs to be highly efficient and be able to accommodate various types of interface. It should provide coherent interface to the actuators and sensors.
This paper describes a robot controller which uses FPGA. The final goal of th research is to implement an FPGA based robot controller which includes ARM, DSC, and standard network facilities. As an initial stage of the research, this paper describes a robot controller which uses FPGA and RS-232c. The controller consists of PC, FPGA based motor drivers. The PC communicates with the motor driver via RS-232c. The motor driver can run two BLDC motor
Results of experiments on motor control are presented. It is found that the FPGA based robot controller can have high performance, compatibility, and flexibility compared with the controllers with fixed processors and structure.
Alternative Title
Design of High Performance Robot Controller Using FPGA
Alternative Author(s)
Seo, Young Tae
Affiliation
조선대학교
Department
일반대학원 정보통신공학과
Advisor
고낙용
Awarded Date
2010-02
Table Of Contents
제 1장 서론 1
제 1절 연구 배경 1
제 2절 연구 목적과 방향 1
제 3절 논문의 구성 3
제 2장 기초 이론 및 문제 구성 4
제 1절 기존의 로봇 제어기 4
제 2절 FPGA의 개요 5
1. CPLD와 FPGA의 차이점 5
가. 프로그램의 차이 5
나. 구조의 차이 6
다. 성능 척도 6
라. 기능의 차이 7
라. 반도체 프로세서의 차이 7
마. 집적도의 차이 7
2. VHDL 모델링 방법 7
가. 동작적 모델링 8
나. 데이터플로우 모델링 8
다. 구조적 모델링 9
3. FPGA를 이용한 설계 과정 9
4. Altera QuartusII를 이용한 개발 환경 구축 10
가. New Project Wizard 선택 10
나. Design 파일 추가 11
다. Device 선택 11
라. EDA툴 선택과 생성 결과 12
마. 프로젝트 생성 후 초기화면 13
제 3절 BLDC모터의 개요 13
1. 브러시리스 모터의 구조의 특징 및 분류 13
가. 브러시리스 DC 모터의 분류 14
제 3장 로봇 제어기의 구성 15
제 1절 시스템 구성 15
제 2절 구현한 내용 22
1. 시리얼 통신 23
2. Robot Actuator 구동 30
제 4장 실험 및 고찰 34
제 1절 위치제어 34
제 2절 속도제어 37
제 3절 전류제어 43
제 5장 결론 및 향후계획 50
참고문헌 51
Degree
Master
Publisher
조선대학교
Citation
서영태. (2009). FPGA기반 고성능 로봇 제어기 설계.
Type
Dissertation
URI
https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/8380
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000239152
Appears in Collections:
General Graduate School > 3. Theses(Master)
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  • AuthorizeOpen
  • Embargo2010-01-25
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