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作者:郭吟翎、劉家榮、Andres Gaona Gaona、李峰吉EMP應用於衛星天線地面站的技術發展

在太空產業中，通訊地面接收設備為太空衛星產業發展的關鍵之一，然而傳統的衛星天線地面站控制系統面臨著許多挑戰，包括複雜多軸旋轉機構的運動、通訊速度與通訊距離雜訊干擾的限制以及依賴外部技術導致系統的彈性不足等問題。本文發展EtherCAT全數位運動控制平台應用於衛星天線地面站的技術。EtherCAT作為一種高效、快速的通訊協議，應用於通訊地面接收站，以提高系統的可靠性和效率。本文透過衛星天線地面站控制器的開發、即時監控數據處理與即時的運動控制命令以執行電控機制等技術，提高衛星天線地面站系統的效率、靈活性和安全性，同時降低成本和營運負擔。

作者:李日傑、林煒祥、陳民融、麥朝創高階工具機智能多軸控制技術

工具機加工的前置作業包含刀具掛置、調機、NC程式的規劃，到產生成品後的製程驗證，這些過程往往需要大量的人力及經驗，因此有許多人為的不確定因素，並且於時間、人力成本上佔有很大比例，為節省時間、人力成本，排除人為不確定因素提高可靠度，藉由各項智能應用模組來取代傳統需仰賴大量人工及經驗之加工事前、事後準備工作，達成高階控制器智能化加值，透過提高機台可靠度來提升產業的競爭力，本文針對高階工具機智能多軸控制技術進行說明與介紹。

作者:李坤穎、魏士傑冷卻熱抑制於工具機精度提昇之研究

工具機精度影響的因素最大誤差來源主要為熱誤差，為了降低工具機的熱誤差，目前學界與業界作法主要分為熱補償及熱抑制，熱補償的補償精度取決於熱誤差模型精度及環境溫度變化的影響；而熱抑制主要利用冷卻或環境控制對工具機的熱源進行熱交換，以降低熱誤差。國內對於環境控制、冷卻條件及主軸冷卻水套設計對於工具機精度的影響，尚無相對應的研究及應用。故本文主要以熱抑制的角度進行探討，主要以環境溫度、冷卻條件及控制，到主軸冷卻水套設計進行一系列的研究，並以實際加工進行驗證，以期結果及應用能符合工具機精度提昇的需求。

作者:陳靜波、陳羿銘、林怡瑾、解明潔、吳順福、李偉瀚、余允誌智慧製造軟體發展及應用

作者:陳以恩、楊士進、葉信典、林正軒無人機永磁同步電機之無感測器磁場導向控制高速改善及測試

本文目標為使用無感測器之磁場導向控制(Field-oriented Control, FOC)演算法驅動無人機用之3 kw表面貼磁式永磁同步馬達，並應用磁場導向控制取代目前較普遍應用於無人機馬達之六步方波驅動演算法，以提升能源效率、降低噪音及提升動態響應。然而，無人機馬達的高極對數特性使得馬達會在高電器轉速下運轉，而在高電器轉速的狀況下，電壓耦合現象及運算延遲的問題會較顯著的對馬達運轉造成負面影響。因此，本文將針對此問題進行改善，並進行實驗測試，比較其改善效果。本文將分為以下四個部分介紹：(1)磁場導向控制原理與方波驅動比較。(2)無感測器位置估測原理介紹。(3)高速問題及其改善方法。(4)實驗及結果分析。最後，將針對整體提升效果進行評估及總結。

作者:羅元玠、薛涵君、賴振豪、吳祉毅、林景翰、施志軒SmithOS：機器人單元的核心軟體

近年製造業客製化與少量多樣的需求日益增長，複雜性與彈性是未來製造業的關鍵特點，傳統自動化系統固有的軟硬體透過規模化與標準化來降低生產成本並提升效率，然其顯而易見的限制亦是無法適應快速變化且小批量的訂單。先進製造自動化系統中，產業期望達到每單件產品的生產成本與其生產數量關聯最小化，因此工業型機器人以彈性化的優點廣泛應用在噴漆、焊接、組裝、搬運與研磨拋光中。在HMS（Holonic Manufacturing System）[1][2]系統架構中，每一個Holon單元具獨立性與協作性，單元可獨立決策、控制與規劃，彼此間亦可互相轉換、溝通與儲存訊息。SmithOS為一套適用於工業機器人單元的核心控制軟體，具備生產工單介面、製程參數調整介面、機器人通訊控制層（Robot Communication Layer, RCL）、感測器通訊層（Hardware Abstraction Layer, HAL）與多執行緒運行功能[3]，其豐富的功能模塊（function block）與資訊流程圖架構（flow chart），提供系統整合商快速整合PLC通訊、力量感測器、雷射感測器與2D/3D視覺感測器的功能，以解決製造業常遇到的工件變異、快速換線需求與操作介面複雜等問題。此系統讓操作員不必再擔心產品換線的耗時耗心力，進料視覺辨識可達成自動換線;其製程參數調整介面提供操作者在不使用機器人複雜的示教器下，就能完成製程參數的調整;而系統性的誤差與變異（如:工件變異與設備定位誤差），可線上透過感測器即時回饋補償，維持生產品質的穩定性。

作者:林奕任、楊士進、周柏寰極精密雷射振鏡馬達運動控制系統設計

本文針對雷射振鏡馬達驅動系統提出極精密速度與加速度雙估測回授運動控制設計，旨在提升印刷電路板製造精度與擾動抑制性能。該設計以永磁電機搭配高解析脈衝插值正餘弦編碼器為基礎，提出一種僅透過位置回授的速度與加速度雙估測器。第一個速度估測器設計可提升系統穩定性並消除差分雜訊。此外，因加速度與負載力矩成正比，藉由第二個加速度估測器設計進行加速度回授控制，可改善反射鏡片在高速偏擺下不平衡的力矩擾動問題。最後，本文將整合雙估測器與運動控制器於振鏡馬達驅動系統中進行性能實測，期望能改善雷射加工精度。

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:蕭鈞毓、陳志豪、李侃峰、翁英哲應用弱磁控制提高SPM馬達轉速極限

馬達為產業界廣泛使用的動力來源，例如汽車、自動化、機器手臂、紡織機等，其中又以永磁同步馬達(PMSM)的表面貼磁類型(SPM)有效率高、壽命長、體積小、速度可隨命令變動、控制單純的特性，是產業界在選擇旋轉電機時的最佳首選。本文使用市售的SPM馬達，搭配德州儀器DSP與Code Composer Studio進行馬達反電動勢確認，加入直軸(Id)電流進行弱磁控制，突破原本馬達的轉速極限，觀察運轉特性。此技術可使業界擁有自行確認馬達參數的能力，並且當應用需要有更高轉速或更廣運轉範圍的條件下，以此方式達成轉速目標，無須再另外選用其它規格的馬達，具有降低成本目的。

作者:何政翰、古昆隴、徐榮弘電動巴士車道維持輔助系統開發與驗證

車道維持輔助系統(LKAS)屬於先進駕駛輔助系統(ADAS)，可即時監測車輛與車道線邊界的相對位置關係，當即將發生偏離車道時主動介入轉向系統，將車輛修正回原車道。工研院機械所針對電動巴士開發車道維持輔助系統，感測器採用單一鏡頭作為車道線辨識方案，亦使用電子陀螺儀估算車身姿態，ADAS 控制器嵌入自主研發的車道維持演算法，其中估測跨越車道線之時間與頭向角誤差為實現車道維持功能的核心技術。線控轉向方案採用國產的電動助力轉向(EPS)馬達與原車轉向系統整合，同時將線控轉向模型輸入整車控制器。在低速與高速兩階段之車道維持性能驗證測試中，配備工研院所開發車道維持系統的 12 米低底盤電動巴士達成車道偏離修正功能，LKAS 作動時速在 40~90 公里之間。在啟動方向燈狀態下系統並未介入轉向，除此之外，可藉由轉動方向盤強制解除轉向修正介入，確保駕駛者擁有控制車輛之最高優先權。

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。

作者:陳以恩、黃靖倫、葉信典、楊士進無人機直流無刷馬達無感測器驅動開發及測試

本文為開發大功率無人機馬達(42極4kw外轉子BLDC)應用之驅動系統，搭配以六步方波PWM無感測器驅動之演算法，使得馬達順利在空載及滿載的情形下，由Duty 0加速至100 %而不出現失步的情形，並試圖將其運用在工研院機械所開發之商用無人機上。本文主要分為四個階段：(1)建置實驗平台(2)無感測器演算法撰寫(3)空載Duty 0-100 %加速測試 (4)滿載(40吋扇葉) Duty 0-100 %加速測試。本測試改善文獻[1]所提出演算法之系統動態響應，並在實際的無人機上進行測試。針對Duty0~100 %不失步之目標，實際測試所開發之無感測器演算法，並針對無人機馬達運轉結果優化其演算法。

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