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歷史雜誌

依專輯名稱關鍵字搜尋或依年份搜尋，年份輸入範例202406

作者:林正軒、張朝信、汪智強、陳譽元、彭文陽高轉速無感測驅控直流無刷薄型馬達技術探討－以智慧吸塵器嵌入式鼓風機驅動設計為例

永磁直流無刷薄型馬達可嵌入於高轉速流機，除了簡化軸承與端蓋等優點，甚至降低系統轉動慣量，降低加減速電流，實現高效直驅的節能效果。現有市面流通的無感測驅控IC能提供的額定電流規格多在1 A以內，且可匹配之電氣頻率偏低限制了與高轉速流機之多極薄型馬達結合的應用性。鼓風機的薄化、節能、智慧化是現有清潔機器人之智慧吸塵模組的重要技術趨勢，本研究開發兩款不同構形之多極薄型馬達，包括其磁路分析模擬與特性預估，實體雛形分別與智慧吸塵器高轉速鼓風機嵌入結合測試，馬達整體尺寸在直徑52 mm及高度10 mm以下，搭配無感測器設計架構，簡化馬達零件與組裝工序，以智慧化模糊邏輯控制驅控技術，改善高轉速之下的能耗，並縮短整定時間，使得依照灰塵量大小即時調整轉速變得可能。實際驗證發現，徑向磁通薄型馬達設計在空載測試時，12 V與0.32 A電流可達額定14,000 rpm；與離心Blower模組直接負載測試時，平均電流在2.3 A以內，驗證其無感測驅控法在高轉速（14,000 rpm）應用下換相時機與電流控制強健性，對於依賴充電電池驅動的智慧吸塵器，與原有直流有刷馬達驅動鼓風機方案比較（電流>4.5 A），平均耗電量下降達50%，可有效降低回站充電頻率。此外，對照組之軸向磁通薄型馬達因為採取無鐵芯設計，氣隙較大，整體馬達效率表現不如有鐵芯的徑向磁通設計，但是其較低的頓矩（cogging）可以獲得較平順的加速曲線，且線圈發熱可直接均勻傳遞至電路底板外，未來結合低鐵損SMC鐵芯，較易實現中空軸設計，仍具薄化嵌入應用之可能性。

作者:施慶隆、解子葳使用FPGA實現視覺回授之滾球及球桿平衡控制系統

影像物體追蹤是能夠從連續之序列影像中判斷出移動物體的運動軌跡。物體追蹤需要在大量影像資料中達到即時性、速度快及低耗能的要求。本文之動機在於發展基於即時影像視覺回授之運動控制系統，並驗證即時影像視覺回授控制系統能夠實現於滾球及球桿的平衡控制。滾球及球桿平衡控制系統採用雙迴路的控制架構，內迴路為球桿傾斜角度數位PI控制器，外迴路則為滾球位置模糊邏輯控制器。為同時兼顧系統平行處理速度快、體積小以及系統整合性高本文以FPGA硬體數位電路設計方法來設計所有的影像視覺回授以及控制程式演算法，並成功完成滾球及球桿平衡控制的實驗驗證。