伺服控制研究室研究成果

1、“伺服控制研究室伺服控制研究室”研究成果研究成果 指導老師指導老師: :江煥鏗江煥鏗 本研究室現有之研究領域有本研究室現有之研究領域有5 5部分部分，分別為分別為: : (1). (1). 灰色系統理論灰色系統理論 灰色系統理論內含“灰關連分析灰關連分析”及“灰預測灰預測”兩大主題，灰預測具有運算量少且預測效果不差之特性，在馬達控制中，面對系統參數變化及負載變動條件下，使系統擁有良好的暫態及穩態特性有不少方法可達成，如PID控制、Fuzzy控制、滑動模式控制、強健控制、等。本研究室將灰色系統理論及滑動模式控制的優點加以結合，提出“灰色滑動模式控制器” 期刊論文: :6,7,13,14之理論，將

2、滑動模式控制須知道未確定量最大值的條件限制加以放寬，改善系統呈現高增益的顫抖(chattering)現象，或系統將會有穩態誤差之缺點。 在灰色預測理論灰色預測理論共應用於: (i)同步磁阻馬達系統 (ii)磁浮球系統 (iii)高功因整流器。 在灰關連分析灰關連分析方面則應用於: (i)氣體分離系統上。 (2). (2). 同步磁阻馬達控制同步磁阻馬達控制( (如圖如圖1 1所示所示) ) 同步磁阻馬達是一構造簡單，具有發展潛力的馬達之一。常見的同步磁阻馬達速度控制方面有: 最大轉矩策略、最大效率策略、最大轉矩變化率策略、最大功率因素策略等。本研究室經由國科會研究計畫、國科會大專計畫，將滑動模

3、式控制滑動模式控制、PIDPID控制控制、FuzzyFuzzy控制控制、灰色理論灰色理論等結合同步磁阻馬達控制策略一一予以實現，達成控制理論與實作的結合期刊論文:11，另外亦研究不含編碼器的無量測轉速控制。圖1. 同步磁阻馬達系統外觀圖 (3). (3). 智慧型控制智慧型控制 (A)滑動模式控制滑動模式控制 面對系統參數變化及負載變動條件下，滑動模式控制具有良好的暫態及穩態特性。本研究室亦採用積分可變結構控制器期刊論文: :11，使控制系統狀態一開始即位於滑動平面上自動滿足到達條件。 (B)智慧型智慧型PIDPID控制控制 由於PID控制器是工業上用得最多的控制器，本研究室經由國科會研究計畫

4、，利用主極點配置法、模糊類神經網路、基因演算法等，已研製出一能處理穩定的一階受控體、二階過阻尼受控體、二階欠阻尼受控體與具積分之受控體智慧型PID控制期刊論文: :4,10,15。此智慧型PID控制器包含性能評估公式，不但能自動找出受控系統的模型，且能自動調整適當的PID參數，當系統之響應不合預期或變不穩定時，此控制器亦能自動發現並適當處理，並經由風扇板角度控制系統加以驗證。 (C)類神經網路控制類神經網路控制 類神經網路控制具有學習的功能，本研究室將此方法實現於同步磁阻馬達速度控制及磁浮球系統94年國科會計畫。(4). (4). 磁浮球系統高度控制磁浮球系統高度控制( (如圖如圖2 2所示所示) ) 磁浮球系統期刊論文: :1;94年國科會計畫的技術已被廣泛的應用在磁浮列車、磁浮承軸、無塵室及磁浮風洞等。而磁浮是以非機械式接觸的電磁力，把物體懸浮在空氣中的一種技術。圖2. 自製的磁浮球系統外觀圖(5). (5). 風扇板角度控制風扇板角度控制( (如圖如圖3 3所示所示) )