Implementación de un módulo de prueba de posicionamiento horizontal de un vehículo aéreo no tripulado tipo Quadrotor basado en FPGA

Abstract

Este proyecto surge con la iniciativa de tener un módulo de prueba de vehículo aéreo no tripulado – UAV tipo quadrotor donde se podrán hacer pruebas de diversos algoritmos basados en FPGA. Este proyecto resuelve la dificultad para comprobar algoritmos de control en un UAV del tipo quadrotor de forma real y efectiva. De forma que se desarrolló un módulo de prueba de posicionamiento horizontal de un UAV del tipo quadrotor, para pruebas en la cual se logró demostrar, el funcionamiento de un filtro complementario y el control Proporcional Integral Derivativo –PID de actitud de un eje, utilizando como unidad procesadora un Field Programable Gate Array –FPGA. Este proyecto cuenta con una unidad procesadora (FPGA), sensores inerciales, un cuerpo, motores brushless, controladores de velocidad, una batería LIPO y un regulador de voltaje, Solo se demostrará el funcionamiento del prototipo para un eje, además esta investigación no desarrollará los siguientes temas: Etapa de energía y potencia, Control de velocidad electrónico para motores brushless, núcleo PWM, Modelamiento Matemático, Control de Altitud, control de actitud por Lógica Difusa, Control de Actitud Regulador Cuadrático lineal –LQR, Filtro de Kalman, Control de Trayectoria, Control por Radio Frecuencia, Procesamiento de imágenes, etc. A continuación se presentarán el contenido del proyecto empezando por el contenido del proyecto seguido de la introducción luego dividido por capítulos está el capítulo 1 donde se mostrarán los aspectos generales del proyecto como son la definición del problema, definición de objetivos, alcances y limitaciones, Justificación y estado del arte. Luego en el capítulo 2 se mostrará el marco teórico que consta de dos puntos principales Lenguaje de Descripción de Hardware VHDL y Simple Bus Arquitecture –SBA que son puntos de teoría muy importantes para el proyecto. En el capítulo 3 se mostrará el diseño, simulación e implementación que expresarán la validez del proyecto. En el Capítulo 4 se muestran los resultados obtenidos del proyecto.