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作者:蔡明發、曾仲熙、陳俊漢、楊竣翔同步磁阻馬達之單位電流最大轉矩控制器設計

同步磁阻馬達是一種同步機，比感應馬達有較高的能源轉換效率，它的轉子不像一般的永磁同步馬達安裝磁鐵，故不會有馬達因經年累月運轉造成轉子磁鐵磁性減弱的問題，它的轉子材料是如矽鋼片的導磁材料，藉由轉子凸極現象造成磁阻的不均勻，來產生力矩而轉動，故其構造簡單，具有堅固的特性，近年來吸引著工業界的注目。精確的馬達模型及控制器設計，使其性能優化是非常重要的。

本文設計同步磁阻馬達的單位電流最大轉矩（maximum torque per ampere, MTPA）控制器，是向量控制器設計的延伸，得出d軸電流參考命令與q軸電流參考命令的關係，MTPA控制的q軸電流命令是由轉速控制器產生；d軸電流命令是q軸電流命令的負值，如此可得到最佳化的設計，提高效率。模擬結果顯示在相同的轉速命令與負載轉矩之下，在MTPA控制情況下，可得最小定子電流大小的值，因此是最佳化的設計，在加載情況下，對給予的轉速命令有理想的轉速與電流響應。

作者:許晉謀、吳進發、陳正陽、櫻井　和彥五軸加工複合驅動平台技術驗證

為提供工具機產業發展大型五軸工具機所缺乏之高精度模組技術、性能驗證及試量產平台，未來將著重於發展高效能複合雙驅式旋轉軸驅動與控制系統平台技術，大幅提升兩軸主軸頭動力輸出並縮小設計空間，另一方面則將聚焦於補足產業不足，協助開發各型大型加工機。

作者:李綱、周芳杰、陽毅平電動車輛動力系統HIL測試技術與應用

近一、二十年來，硬體迴路（hardware-in- the-loop, HIL）測試技術被廣泛運用於開發複雜性高且要求即時（real-time）運算之嵌入式系統，此測試技術不僅可大幅降低系統開發之時間與成本，亦可代替風險性高之真實系統測試且有利於測得系統性能邊界，藉以提升系統之安全性與可靠度，故HIL測試技術最先被應用於開發航太與車輛控制系統。本文介紹電動車輛動力系統之HIL測試技術與相關應用，包含結合車載資通訊技術與複式電力驅動系統之智慧電動車研發以及馬達驅動控制器之失效模式分析。

作者:賴炎生、吳念騌、林秉毅感應馬達高速驅動器的弱磁控制技術

本文主要介紹感應馬達高速驅動器的弱磁控制技術。感應馬達驅動器的發展包含變頻器控制及馬達控制。對於變頻器控制，將討論脈波寬度調變，因為其被廣泛的應用在變頻器的控制上。對於馬達高速控制（驅動）的發展，本文將介紹感應馬達驅動器的每安培最大轉矩控制與回顧各種弱磁控制技術，期望對讀者了解感應馬達高速驅動器的弱磁控制技術有所助益。

作者:黃甦、游鴻修工業用機器手臂控制器介紹與未來發展

近年來機器人系統之發展熱絡，從新聞媒體報導大公司跨入機器人產業之動態消息即可得知，例如美國Google公司在2013年底，大舉併購了8家機器人公司，進行機器人產品與系統開發。相較於國外機器人產品與系統發展，國內也有許多相關單位投入機器人的研發，除了在機器人本體設計製造與關鍵零組件的研究發展外，機器人控制器的發展扮演關鍵核心技術的角色。在本文中，將針對國際上新型態的機器人系統、機器人控制器重要功能，與機器人控制器之面臨的新挑戰進行介紹，並根據IFR2014報告以及機器人未來趨勢發展進行分析與介紹，提供國內相關單位在機器人研發上參考。

作者:李炫璋、郭靜男雷射加工控制技術探討

本論文針對雷射加工的控制技術探討。雷射加工中為了達到更好的加工品質及更快的加工速度，而利用一些控制方法來加工輔助，本文針對幾種雷射加工控制的方法介紹及實驗探討。

作者:麥朝創、莊政縉車銑複合控制技術

車銑複合加工機具有所謂Done-in-one特色，可將車、銑、鑽及攻牙等製程於一部機台上完成，具有加工精度高及加工效率高之優勢，一直是巿場發展主流之一。本文介紹工研院車削中心控制器上應用的相關運動控制技術如全數位控制、軟體伺服、前饋控制、線上曲線擬合及雙主同期控制等之技術發展。

作者:林耿宏、張伯華、林君穎、蔡祖揚電動車輛系統測試與虛擬驗證技術

因應電動車輛的蓬勃發展與車載電子元件日趨複雜，驅使車輛的功能安全越來越受到重視，因此工研院近年來致力於建立車輛電動動力系統性能與功能安全之測試驗證技術。目前除已具備馬達性能及環境可靠度驗證能量之外，工研院已建立硬體嵌入式（hardware-in-the-loop, HIL）虛擬車輛驗證平台，並協助國內相關廠商以建立之技術進行產品開發驗證。

作者:李志升、林俊辰、郭柏辰、林懿伶、李秉倫、張伯華導入車輛功能安全標準ISO 26262經驗分享:電動車用馬達控制系統之軟體安全需求規格發展

ISO 26262車輛功能安全標準已漸漸被台灣車輛產業重視，此標準主要針對安裝於車輛內之電機電子系統，基於系統性或隨機性失效所引發之意外作防範或避免。此標準涵蓋的範圍頗廣，包含系統之整個生命周期，從概念產生，發展過程、生產、運作，直到除役退出市場均在標準規範內。其中，ISO 26262極為強調每個發展過程前必須訂定之安全需求，標準內定義了安全需求所擁有之階級架構以及該有的屬性。基本上，台灣車輛產業於制定安全需求方面經驗不足，公開的文獻也鮮少提供實例供參考，因此本文旨在提供工業技術研究院於此方面的一些經驗分享與實例，希望能降低國內產業導入ISO 26262之難度。本文聚焦於推導應用於一純電動車輛之馬達控制系統相關之軟體安全需求。

作者:邱昱銘、陳慶霖、陳垣圻、涂凱翔、呂百修應用模型化設計於車用電機驅動控制

有鑒於近年來新能源動力車輛的崛起，車用電機控制器的需求量大增，為對應不同車輛的需求，軟體演算法勢必得面臨重新開發與設計的窘境。為了加強系統的安全性與可靠度，本文將遵循ISO 26262的建議，針對車用電機控制器提出一套完整的軟體開發設計流程，並以Model-in-the-Loop、Software-in-the-Loop與Hardware-in-the-Loop三種軟體驗證方式，分別對各功能模塊進行驗證，搭配自主設計的控制器雛型機與現行開發之一體式啟動馬達發電機進行轉矩-轉速曲線實現，以驗證軟體模型化設計的開發設計方式能夠有效並快速達到車用電機控制器的軟體需求。

作者:黃仲欽、高瑋澤、吳家驊、李瑤、許家章、劉佳恩五相永磁式同步電動機的設計與驅動器研製

五相永磁式同步電動機的優點為故障容忍度高、可分散驅動功率轉換器輸出電流、高可靠度及電機安全性。文內提出20極22槽，內轉型五相永磁式同步電動機的設計，其定子的外徑為220 mm。並以有限元素磁路分析套裝軟體Maxwell-2D進行電動機之磁路、頓轉轉矩及感應電動勢之分析，完成優化的設計。定子採用全開口的槽，可簡化製作過程。

五相永磁式同步電動機之驅動系統，其功率轉換器採用五相五臂型變頻器，控制策略以線性霍爾效應元件偵測轉子角位置信號，並利用數位霍爾效應元件的信號作轉速之估測。此外，本文內所述之系統亦藉電流感知器偵測相電流，且以上述的回授信號完成轉速及各相電流閉迴路控制，提高轉速響應、降低電流諧波含量與增進系統效率。本文採用32位元數位信號處理器TMS320F28069作為控制核心，在驅動系統中，轉速及相電流控制策略皆由軟體完成。本系統之直流鏈輸入電壓為70 V，在轉速800 rpm及電磁轉矩8.16 Nm時，整體效率為84.4 %，電流總諧波失真率為1.47 %，實測結果驗證了本文控制策略的可行性。

作者:游鴻修、黃甦工業用機器人與控制器發展趨勢與現況

智慧機器人產業在2015年持續是全球科技研發之重點，產品也越來越多元，包括服務型機器人、工業用機器人都有推出新產品，相關單位相繼投入機器人的研發，機器人控制器的發展扮演關鍵核心技術的角色。本文將針對國際上最新的工業用機器人相關資訊與趨勢進行介紹，並且整理工業用機器人控制器之重要功能與相關規格，讓有興趣開發或使用工業機器人控制系統之讀者，可以有一概略性之了解，提供國內相關單位在機器人研發上參考。

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