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作者:劉冠志、張浩禎、林輝鴻主動式張力控制於捲式網印之應用

目前已有相當多的捲式（Roll to Roll）製程考量到精確張力控制的重要性，所以在製程中採用張力擺動輪（Dancer Roller）來進行張力的控制，以最近的發展來說，多數的製程仍應用被動的張力擺動輪方式，來抑制傳送過程中所產生的振動與張力的變化。本研究透過主動張力控制的方法並以主動張力擺動輪為控制手段的調整後，將傳輸過程即時張力最大變化值由被動狀態之±50%經主動控制可降至±5%，因主動張力控制後之數值與目標值差異可控制在±5%以內，故主動式張力控制系統是一個實現定張力的理想控制系統。

作者:陳長泰、曾介亭、李閔凱、鄭銘揚、黃柏堯基於數位控制應用於雷射振鏡定位技術介紹

現今電子產品之發展趨勢不僅須提供強大功能，其外型亦要求輕小。為了滿足此需求，於許多電子產品之製造上，雷射加工技術已逐漸取代傳統機械加工方式。在眾多雷射系統中，振鏡式雷射加工系統於近年來備受注目，其原因在於該系統之掃描元件－振鏡馬達具有高轉矩-轉動慣量比、時間常數小和響應速度快等優點。而目前市售雷射振鏡系統大多搭配類比式控制器，雖然類比系統擁有高解析度與取樣速率無限制等優點，但類比式控制架構卻有控制參數調整不易、控制策略之挑選受限制和參數容易受外在環境影響等缺點。為解決上述問題，本文將發展一應用於雷射振鏡系統之數位控制器。

在雷射振鏡系統之定位控制問題上，本文選用擁有線上運算容易和控制效果良好等優點之模型預測控制法則，再藉由田口方法尋求其最佳控制參數組合，並與基於基因演算法之比例積分微分控制器和本文所改良之虛擬微分回授前饋控制器進行性能比較，最後以實驗驗證本文所提方法之可行性。實驗結果顯示，模型預測控制法對於不同振幅之步階命令，均能有效地同時降低振鏡定位系統的安定時間、最大超越量與穩態誤差。

作者:Julio ZurbituCNC工具機的新挑戰

自動化數值控制器已廣泛應用於工具機領域數十年，然而隨著工業4.0革命來臨，自動化數值控制器的挑戰時刻也隨之到來。

今日的數值控制器已可取得大量過去未曾取得的訊息。雖然工具機製造商不斷增加機台上的感測器，但是單純整合感測器本身，並不會增加機台與製程的附加價值。因為有了自動化數值控制器的協助，所有的新信息才可用於提高加工過程的質量和效率。除此之外，工業4.0革命已為開發CNC整合服務應用的第三方公司開闢大門。

在本文中，我們將解釋在Fagor Automation中所做的一些發展，以及第三方在實施CNC先進發展的所有可能性，克服等待著我們的新挑戰。

作者:廖建智、何筱晨、林政傑、王仁傑工具機機電整合設計分析模擬技術

工具機終端應用大致上可分為高移除量的粗加工製程與要求精度與表面粗糙度的精加工製程，機台本質即為一機電整合系統，包含了機台結構與伺服驅動控制模組，因此要藉由CAE分析技術來模擬機台動態特性，就需整合機台結構與伺服驅動控制模組，建構完整機電整合多體動力學數位模型，其中每一個子系統模型的正確性，均會影響到整機動態模擬分析的結果。本文將針對精加工問題進行探討，首先鑑別伺服馬達的控制迴路模型，並建立機台結構動態響應特性，最終將控制與機構進行整合來進行路徑軌跡的模擬。

作者:蔡孟勳、黃泓緯、麥朝創應用強健性進給率控制於高效率加工

本文利用量化回授控制理論（quantitatively feedback theory, QFT）設計一強健控制器，並應用於適應性切削進給速度控制。所提出的演算法可以根據主軸電流動態地改變進給速度。利用QFT所設計的控制器即使在不同的切削條件下也能保持固定的切削力大小，進而提高加工效率。本文除了進行數值模擬外，也透過實際切削實驗驗證此強健性進給速度控制法則之性能。

作者:楊錞忠、李榮財吊車用永磁直流無刷馬達研製簡介

在以中鋼公司為主導廠商所展開進行之“馬達產業鏈高值化技術研發聯盟計畫”，邀集了國內眾多相關產業之業者，其中包括國內之天、吊車專業製造廠。面對天、吊車產業高效與節能化需求之發展趨勢，積極嘗試整合新發展技術或新開發材料應用於其產品，除了差異化與其他同質性產品之性能與功能水平，也兼顧保有其專業領域之領導地位，始終是其面對永續經營所堅持之佈局思考。在此研發聯盟之合作架構下，由工研院協助業者開發以採用高磁能積永久磁石之無刷馬達替代傳統感應馬達或直流馬達之驅動應用，除了改善其原有天、吊車設備之操控性，更藉由高磁能積磁石替代傳統氧化鐵磁石之應用，使得可更縮小其馬達之結構設計且又有較高之扭力輸出，同時再加上驅動控制技術之整合運用，而提昇其馬達運轉效率及更達30%以上之節能效益。本文僅就其研製中之一型600W輸出功率機型永磁無刷馬達之設計、關鍵元件製程及性能驗證測試等之關鍵流程作重點介紹，以強調以一非專業馬達製造廠切入高效能馬達之開發與規模量產自主技術建立之可實現性，以供或有其他領域之業者也面臨同樣技術提昇或轉換需求時之應變參考。

作者:邱志明、張智銘電動車之節能動力控制方法

近二十年來，降低油耗以及降低污染已經成為汽車工業最主要的研究目標之ㄧ。由於適當的換檔切換結構和馬達之間的相互配合，混合動力車成為交通工具中最熱門的商品。因此，換檔時機以及馬達之間的特性相互配合是混合動力車相關研究領域中關鍵的角色。在這篇論文中，我們提出模糊預測控制器以及節能運算器來研究電動車。藉由模擬結果可知此節能控制確實可節省能源的輸出。

作者:許績群、紀坤明車用控制晶片關鍵技術

台灣IC設計公司在一般3C控制晶片蓬勃發展，然而在汽車IC產業的市佔率卻非常有限。若掌握關鍵技術及應用，我國在車用控制晶片可開發的空間極大。本文首先介紹車用控制晶片與一般控制晶片之技術差異，另外也針對車用安全性技術與車用可靠性技術將作進一步探討。在車用安全性技術方面，本文將介紹ISO26262的車用晶片安全性設計技術，在可靠性設計方面，則將介紹美國三大車廠發起之AEC-Q100可靠性測試技術。

作者:胡竹生、陳鏗元、張欣宏、林詠凱採用多維量化回授器控制電壓源反相器之方法

金屬雙極板具有低成本與高機械強度的特性，但是質子交換膜燃料電池的金屬雙極板因為操作在溫度較高的硫酸環境中，所以金屬板會遇到腐蝕的問題。透過雷射披覆碳膜於金屬雙極板上可提供抗腐蝕之保護。

作者:林宇洲、李少愉、柯嘉城商用車電動化整合設計與驗證

工研院機械所執行電動車動力及電能管理控制發展與實驗車平台整合計畫，以國內車廠之箱型車為實驗平台，與業者合作開發50kW等級電動動力與電能系統。本文就引擎商用汽車電動化的設計要點做簡要說明，包括動力系統、冷卻系統、動力電池組等之設計重點以及其整合介面規格，同時介紹電動車發展測試項目與結果解析，使讀者對工研院發展的電動平台車以及其設計、驗證技術能有進一步了解。

作者:黃信行、黃淑芳、李文鴻、邱燕玉、游凱程、溫揚聖小提琴機器人－六軸機器手臂的整合運用

本研究旨在建立一部小提琴機器人，方法在於研究小提琴的演奏技術，並據以設計出自動化機構。本機器人具備兩組系統。第一個系統採用一個六軸機器人，可以執行揮弓的動作，並可以控制揮弓的速度與位置。第二個系統負責琴身控制，採用多軸且固定式的按弦裝置，可在任意弦上控制音階的變化。本機器人採用電腦控制，可以順暢的演奏許多知名樂曲。

作者:梁碩芃、許志源、丁純乾智能化工廠應用軟體發展平台

隨著全球製造業勞力成本逐漸提升自動化、無人化工廠已成為近年來國內工具機產業急於嘗試的技術主題。建構自動化系統需要大量的機械、控制與軟體跨領域整合，其中軟體技術更是自動化系統能否成功運作的重要關鍵技術。

本文將探討智能化工廠軟體開發的困難點以及工研院目前針對此主題所規劃的智能化工廠軟體平台發展現況。

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