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作者:曾賢正智慧型運動控制平台－MECHATROLINK-III主站控制器開發

MECHATROLINK-III是一種可透過一台控制器與多種從屬設備進行數據交換的開放式現場網路，市場上已有眾多與其相容的設備販售，使用者可以靈活地從中選擇進行系統建構。

本文將介紹MECHATROLINK-III串列式伺服運動控制技術，同時也將介紹工研院機械所開發之新一代智慧型運動控制平台（Intelligent Motion control Platform, IMP） ─ IMP-2。IMP-2可經由通用型伺服匯流排（General Servo Bus, GSB）透過子板擴充實現MECHATROLINK-III C1主站端控制器。

作者:蔡孟勳、羅任添、粘濠偉、李建毅工業用串列通訊介紹-以EtherCAT協定為例

本文首先介紹常用之工業通訊協定並比較各種協定之性能，然後針對EtherCAT通訊進行詳細的介紹，其中包括整體架構、協定及各個功能模組的說明。透過整合DSP 28335與EtherCAT ET1100網路晶片，我們成功開發了具EtherCAT網路通訊之馬達驅動系統，並透過實驗驗證此驅動器系統能達到多軸馬達同步控制之目的。最後，為了驗證所開發的主站程式能夠應用於商用驅動器，我們介紹CANopen over EtherCAT（CoE）的概念，並以此概念撰寫主站通訊程式以成功地與具有EtherCAT模組的Yaskawa Σ-Ⅴ驅動器進行連線控制。

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:莊坤倫、林俊辰、簡士翔、宋柏嶒提升永磁馬達效能之雙模式控制技術

本文針對只採用霍爾感測器作為馬達轉子位置感測的永磁同步馬達提出ㄧ雙模式控制策略以提昇馬達輸出性能。此雙模式控制策略，其主要關鍵在於馬達啟動時利用六步方波控制，以減少啟動困難度，同時可藉由轉子位置估測器獲得精準之馬達轉子位置，並且當馬達啟動後再利用磁滯切換機制切入弦波向量控制，以使馬達輸出性能大幅提昇。因此，馬達可不用加裝解角器而降低成本。最後由實驗結果可以驗證本文所提出的雙模式控制策略之可行性。

作者:楊智(女英)、吳宗亮、顏銘賢彈性桿件特性之Delta機器人研究

本研究目標為改善Delta型機械手臂於高速運動之精度與效能。當機械手臂於高速運動時，將產生非預期之慣性力與非線性力，而激發手臂桿件之振動，並導致末端定位誤差與振動。為提高機器人在定位時的精度，將藉由運動/動態分析計算各桿件之受力狀況，建立系統的動態模擬程式。

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:陳祖興、李勇志七軸機器人去毛邊模擬環境之建立

近年來隨著工業自動化的快速普及，勞力密集且高危險的鑄件研磨漸漸被機器人取代，然而機器人的模擬扮演了設計系統過程中的重要角色，從機器人路徑規劃、運動學與動力學、控制系統、感測系統以及與環境的互動等，MATLAB Simulink提供一個安全及便捷的模擬環境以及可視化的設計模組，配合3D動畫和圖表的輸出，使用者可以直接觀察研磨的過程與結果，藉以修改設計參數，節省設計的時間以及成本。本文將簡單介紹基於MATLAB Simulink的機器人的模擬環境還有其工具箱，與基於七軸機器人研磨模擬的實作過程及原理，以及3D動畫顯示的方法。

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:羅永昌、王觀茗、彭文陽、陳譽元、楊涵評永磁同步馬達無感測驅控高效率室內送風機

本文探討空調系統之室內送風機用高效永磁同步電機驅控技術，以永磁同步馬達（permanent-magnet synchronous motor, PMSM）取代傳統交流感應馬達，採用創新之無量測器向量控制永磁同步驅動器，簡化驅控器設計，同時兼顧功耗降低與系統效能提升，實現綠色節能送風機產品開發驗證。本研究開發可量測定子電壓與電流達到定子磁通估測單元，進而取得轉子位置與速度估測值，搭配電壓空間向量脈寬調變技術，建立無量測器向量控制永磁同步馬達驅動系統。此外，搭配功率因數修正技術改善電源電流波形，提升功率因數（0.94~0.99）。本研究之研發驗證平台主要是英飛凌公司微控制器MCU XE164FM-72F80L，以其PWM驅動信號與電機相關輸出特性，驗證此無感測向量控制PMSM驅控器，與傳統馬達相較，整體性能提升達33%。

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。

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