機械工業網 - 機械產業的入口網站

作者:黃靖倫、楊士進、張鈞傑、林奕任、陳俊佑、周柏寰無人機馬達幅值調變低取樣頻率之無感測器適應性控制開發

本論文研究無人機之驅動策略並且提出新的幅值調變驅動方式，主要分為三部分：一為解決無人機所用之直流無刷馬達運作頻率接近微控制器之運算頻率時因為取樣頻率不足所導致的問題，二為利用適應性控制提升無人機速度迴路的響應。三為利用新的SiC寬能隙半導體製作PAM的前級驅動以提升效率並且縮小整體的重量以及體積。

作者:李坤穎、駱文傑、魏士傑、羅世杰、廖彥欣智能化適應性冷卻控制於工具機加工精度之提昇

本研究主要是針對工具機主軸冷卻機進行適應性冷卻控制，針對工具機加工過程中不同的負載所產生的熱量進行熱交換冷卻的動作。從散熱量實驗方面可以發現，冷卻流體適應性控制，能帶走將近148.66 W的熱量；另外，主軸在變負載的情況下，適應性冷卻控制能有效抑制主軸的軸向熱變形30 %以上。在實際的加工應用上，進行工件的加工，長時間精加工下，其平行度、平面度及尺寸的加工精度可以提升40%以上。由研究的結果中，可以說明主軸透過適應性冷卻控制方法進行熱抑制，除了可有效降低熱變形外，更可使加工的精度提昇，為提昇工具機精度的有效方法。

作者:周揚登、馬淮龍、劉又齊、李明蒼高速主軸適應式熱平衡冷卻系統設計分析

本文以模擬與實驗解析一國產高速主軸的熱變位特性，並將「適應式熱平衡」＋（　Adaptive Thermal Balance®）技術概念應用於冷卻水套設計及控制。由於主軸不對稱的溫度分佈，導致主軸產生熱彎曲，從而對加工精度產生顯著的影響。為改善此熱誤差，我們藉由模擬瞭解主軸在穩定運轉下的溫度分佈以及熱變形，接著設計一個主軸溫度調控水套，調節控制主軸的徑向均溫性。實驗證實，此技術能有效地將主軸前後溫度差控制在±0.5℃內，不僅改善了主軸溫度均勻性及對稱性，同時減輕主軸內部預壓環及軸承的溫升以及不對稱的結構熱膨脹，進而能夠降低熱變形所造成的主軸軸承損耗。

作者:李建毅、高永銘智慧化自適應控制技術

數控工具機在加工生產過程中是根據事先撰寫好的加工程式碼（NC Part Program）來進行工件的切削，一些加工參數如：進給軸速度、主軸轉速、切削深度等都是由加工手冊和操作者的經驗來決定相關參數設定，然而在撰寫加工程式碼時往往無法預先考慮實際加工過程可能會出現的一些狀況如：刀具的磨耗、工件材料的不均勻、加工餘量的不一致等對加工品質的不良影響，而將加工參數設置較為保守，因而降低了工具機和控制器的效能。為了提高加工效率，操作者在加工過程中只能根據實際切削狀況而不斷地調整操作面板上的主軸轉速和進給速率這兩個參數的調整旋鈕，使加工機能在較理想的工作狀態。

本文在於調查國內外工具機在智能調速技術面的研究概況和發展動態，提供工研院在發展智慧化控制系統時的對應關鍵核心技術，以充分發揮工具機與控制器的加工潛力，在維持加工精度的條件下，提高切削效率以降低工件的製造成本，進而提升國產控制器的軟實力。

作者:謝秉澂適應性-H∞控制策略之設計介紹

實際的系統常含有參數不確定性、未模式化擾動及可能受到各種外擾影響，而造成控制性能下降，使得系統輸出響應不如預期。於本文中，將介紹一個含有可變結構控制(VSC)之適應性-H∞綜合控制策略，其透過適應性估測法則來估測系統未知或隨時間改變之參數，並利用可變結構控制器來消除未模式化擾動的影響，同時結合H∞控制器來提昇系統對外來干擾之強健性。最後，以一具有未模式化擾動及受到外擾影響之質量-彈簧-阻尼系統，作為電腦模擬之控制對象，以驗證所設計之適應性-H∞控制策略之可行性。模擬的結果顯示，在適當的控制參數選取下，系統能有良好的追蹤性能。

作者:林昱成、徐祥傑、彭志凱、陳文仁基於預估控制之自適應巡航控制決策設計

近年來，隨著汽車數量增加和公路建設的擴大，交通事故問題日漸嚴重；根據世界衛生組織WHO統計資料顯示，全球每年有將近124萬人死於交通事故，且超過一半的死亡事故是因駕駛者疏忽分心所導致，且又以車對車追撞事故為最大宗。據Daimler Benz研究指出，駕駛者若能多0.5秒反應時間，則可避免60%的追撞事故，若能再爭取1.5秒，則追撞事故可減少90%。因此本文主要基於一預估控制方法發展一套智慧型自適應巡航控制決策，其主要利用Bellman's最佳化原理與移動區間方法預估出未來最佳的回授控制命令與最適的系統響應；其中二次目標函數的定義亦同時考慮本車與前車之最小追蹤誤差與加速度限制。本文所提出之控制決策不僅能依據前車速度並透過預估控制方式提前開始緩慢減速，有效減少煞車距離，增加行車安全性，此外更能透過減少急煞、急加油門的情況發生，達到節能駕駛之功效。最後並透過不同的行車情境進行功能驗證與量化分析。

作者:梁志瑄、黃宣諭、蔡明城鋁合金溫間伺服成型運動曲線品質預測與優化

近年來，汽車輕量化技術已成為現代汽車製造的核心研究領域；高強度鋁合金因其低密度、高強度及良好韌性，被廣泛應用於汽車與航太產業。然而，高強度鋁合金在常溫下的成型性較差，易產生回彈或扭曲變形，因此本文針對其溫間伺服成型製程進行沖壓成型優化，以提升成型性能與穩定性。本文採用基礎圓杯引伸成型作為載具，並透過Holding伺服運動曲線參數進行成型，進一步運用ANFIS-MOPSO方法進行品質預測與參數優化。首先，透過測試數據建立最大變薄率與最大沖頭負荷兩項品質特性的ANFIS預測模型，再利用MOPSO方法進行最佳化，並透過實驗驗證其優化結果。為評估優化效果，本文將優化後的Holding伺服曲線與傳統Crank伺服曲線進行比較，結果顯示，最大變薄率降低4.3%，最大沖頭負荷減少6.5%。此研究結果證明，透過ANFIS-MOPSO方法進行多目標優化，可有效平衡最大變薄率與最大沖頭負荷兩項品質特性，使其同時獲得改善，進而提升高強度鋁合金的溫間成型性能，為未來高強度鋁合金在汽車沖壓成型領域的應用提供了重要參考。

作者:李鴻明、鄭凱䔗、蔡孟勳、麥朝創應用適應性命令整形技術於機器手臂振動抑制之研究

關節式機器手臂的工作空間範圍大，易受到自身重量與負載導致慣量變化造成共振頻率飄移，然而目前主要控制的方法乃是透過調整伺服驅動器內部的凹陷濾波器來達到振動抑制的效果，但凹陷濾波器的參數必須對機器人進行系統鑑別後才能獲得最佳化的參數，當共振頻率飄移時，凹陷濾波器參數無法即時調整則減振效果大幅下降。本文提出一套適應性命令整形技術，能線上偵測共振頻率之飄移，並隨著頻率飄移，將整形器參數進行適應性調整，以保持振動抑制效果在最佳狀態，此適應性命令整形技術能提供平滑之參數調校，並不會在參數切換時造成不連續現象，因此相當適合用於慣量急劇變化或載重變化極大之機器手臂。

作者:何亞奇、吳采亮、林芮伃、李文義、黃廷叡、周佳穎、沈之涯極快充電纜線於自適應散熱系統技術研究

本研究針對高功率快充電纜的散熱問題，提出結合記憶合金與自適應散熱模組的創新技術。利用記憶合金的溫度敏感特性，自動調節散熱通道並誘發渦流，提升熱交換效率。透過有限元素模擬與機器學習優化設計，實現電纜表面溫度控制在45°C以下，熱傳效率提升約50%。本技術具高潛力應用於次世代快充系統，提升電動車充電安全與可靠性。

作者:蔡孟勳、洪茂棋、吳相儒應用適應性史密斯控制器於工具機切削扭矩控制

作者:劉永隆應用於塑膠回收料之綠色製造智慧射出機發展介紹

塑膠廣泛運用於各行各業，全球塑膠使用量居高不下，塑膠的生產導致能源的耗損，各國極力推展循環經濟，希望藉由塑膠回收來降低能源的需求，追求淨零碳排永續發展的目的，射出成型是塑膠加工最重要的一環，在建構循環經濟的趨勢下，國際射出成型機等指標大廠已開發具有自適應程序控制(Adaptive Process Control, APC)之可應用於塑膠回收料之綠色製造智慧射出機，可自動偵測不同批次回收塑膠之變異，自動調整修正加工參數，穩定生產的零件品質，達到精密射出的目地，使塑膠回收可以快速實現。

歷史雜誌