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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:詹瑞麟、沈宗福、吳江龍、盧江溪2015馬達節能全球推動現況與趨勢概述

作者:龔應時、楊迪、林易德無感測器永磁同步馬達速度控制器之設計與模擬

本文主要設計無感測器永磁同步馬達速度控制器之數位硬體智財（IP），並以模擬驗證之。首先，在無感測技術方面，乃利用擴展式卡爾曼濾波器（extended Kalman filter）直接估測馬達之磁極角度與轉子速度以回授給電流迴路之向量控制與速度迴路之速度控制使用。為了提高速度控制之性能，在速度迴路方面，採用模糊控制器。接著，上述所提無位置感測器永磁同步馬達之磁極角度與速度估測器，模糊控制器等，將以VHDL （very high speed IC hardware description language）語言來描述其電路行為，並以有現狀態機器來設計以減少數位硬體資源。最後，將結合ModelSim及SimuLink之環境來共同模擬本文所提之數位硬體IP，以證實其正確性與有效性。

作者:陳逸萱、吳建廣、涂凱翔皮帶式啟動馬達發電機設計分析及雛型開發

本研究針對傳統12V以及未來發展主流之48V車用電氣系統進行比較與探討，爾後完成了一皮帶式啟動馬達發電機的雛型開發過程，此發電機適用於48V車用電氣系統。整個設計開發的流程中包含電機電氣性能的設計、有限元素分析、殼體與散熱機構設計、出圖以及發包試作，並於動力計進行性能測試完成設計驗證與回饋。

作者:賴冠宇、陽毅平具脈寬外型磁鐵的少稀土永磁同步馬達

本案利用脈寬調變技術設計永磁同步馬達的磁鐵外型，主要目標為減低稀土磁鐵用量，並且盡量降低馬達性能損失。在馬達的等效磁路模型分析中，考慮有效氣隙、槽效應、與氣隙漏磁等，建立一維氣隙磁通密度分布函數，進一步得到馬達的性能，再利用妥協規劃法來評鑑各磁鐵尺寸的表現，並利用二維有限元素分析模型驗證其準確性。最後選出三組經過設計後的磁鐵和一組未做外型設計的磁鐵，比較其性能及磁鐵使用量上的差異。根據本文的設計方法可以降低9~13 %的磁鐵用量，而馬達力矩輸出下降約3~5 %，在維持了應有的性能下減少磁鐵用量。

作者:楊勝明、蔡炎臻、張佳皓應用於輕型電動機車之外轉子直流激磁式磁通切換馬達設計

本案的主要目的是設計一應用於輕型電動機車之外轉子式直流激磁式磁通切換馬達，其主要規格是根據政府補助於輕型小型電動機車規範來制定。透過分析轉矩-轉速曲線開始制定馬達規格，並利用有限元素分析決定轉定子槽極數，之後根據外觀尺寸的限制做初步的設計，最後利用靈敏度分析與最佳化決定合適的參數，改良轉子外觀以得到最佳效率及最小轉矩漣波的設計。除了分析及設計之外，亦實際做出馬達及其驅動來驗證結果是否與設計相符。

作者:石育賢2018年歐洲馬達與發電機的工程服務市場

2018年可達24.7億美元，複合成長率為4.8%，主要成長地區以德國、俄羅斯和東歐為主，在工業4.0的崛起，將會增加先進服務在系統性能和能源效率的需求也因此激增。

作者:黃榮興、徐丞信、林俊良CNC之網路即時線性馬達動態模式鑑別及智慧型伺服調機

本研究之目的在於如何透過網路即時地執行CNC線性馬達動態模式鑑別以及智慧型Fuzzy-PID伺服調機。在線性馬達動態模式之即時鑑別方面，我們自行研發一套鑑別法，使用逆向離散傅立葉轉換（IDFT）及平衡實現合成法完成線性馬達動態模式之系統鑑別。此實用之系統鑑別法包括輸入不同頻率之正弦波信號與量測輸出信號以計算系統轉移函數之大小及相位，利用此所算得之結果再進行逆向離散傅立葉轉換，運用平衡實現法將脈衝響應合成最後之轉移函數。以此所鑑別出來之轉移函數來當性能追蹤指標。

智慧型伺服調機使用動態同步追蹤機制，以加入模糊推論（Fuzzy Inference）即時地調整線性馬達硬品迴路中之控制增益，使得其動態輸出響應逼近性能指標之動態輸出響應。實務上，若CNC工作時負載產生變化，可採用此性能追蹤機制來即時調機。

本研究透過RTLinux硬即時（Hard-Real-Time）多工運作系統以及TCP/IP即時網路傳輸機制建立一套智慧型網路即時伺服調機系統。此系統之運作主要是進行即時線上模式鑑別、動態追蹤與伺服調機之工作。

作者:劉建聖、張育豪、李鴻飛、彭文陽、林正軒磁預壓節能型音圈馬達自動對焦致動器的設計

在影像系統中，對焦是其中最重要的功能之一，近年來將具有對焦或變焦功能的數位相機整合到手機裡已經躍升為市場的主流，各種廠牌的手機相機如雨後春筍般的出現在市場上。自動對焦致動器在相機系統中是基本配備，主要功能在於拍照時調整焦距，改善成像品質。常見的自動對焦致動器有：音圈馬達、步進馬達、壓電馬達及液態透鏡等，而音圈馬達因為有成本低、體積小及定位重複性高等優點，因此適合用於手機相機模組中。

傳統的音圈馬達分為開迴路與閉迴路控制兩種，開迴路控制是使用彈片來進行重複性定位，而閉迴路控制則是運用位置感測元件（如霍爾元件）所產生的位置回饋訊號來調整鏡頭的位置。然而產業界目前的問題之一是音圈馬達式的自動對焦致動器有彈片製造組裝困難、耐摔性差及能耗不易降低的缺點。本篇文章主要在提出一創新的無彈片開迴路式音圈馬達的設計來改善其缺點，該創新點在於利用磁預壓力結構設計以取代彈片的預壓力結構，以利往後在製造組裝上更為容易。由實驗結果顯示，本研究所提出利用磁預壓力可替代目前市面上較普遍的彈片式音圈馬達，並以一款8.5x8.5 mm音圈馬達致動器進行驗證發現，在相同對焦位移（0.4 mm）要求下，所需輸入電流下降15%以上，特別適合應用於後續高速動態響應對焦需求的超薄像機模組。

作者:胡敬暉、楊勝明、彭文陽、楊涵評、陳譽元永磁交流馬達無轉軸位置感測器控制

永磁交流馬達一般都會裝設轉角感測器來偵測馬達的轉子角度作為速度或位置控制之用，但在某些特殊的應用，例如壓縮機，由於系統的限制並不適合安裝任何轉角偵測裝置，或是基於成本的考量無法使用，所以無轉軸位置感測器的控制技術在永磁交流馬達的應用有其必要性。本文首先對習知的無轉軸位置感測器控制技術做一些介紹，接著分析及推導永磁交流馬達在高頻時的數學模型，然後說明利用高頻的脈動電壓注入以偵測轉角的方法。除了理論的分析及說明之外，本文亦提供實驗驗證的結果以佐證此技術的可行性。

作者:沈宗福、盧江溪、吳江龍、詹瑞麟、彭昌明、楊竣翔工廠馬達動力系統節能改善應用與2014年實例

經濟部已公告自104年1月1日起實施高效率馬達IE2效率，105年7月1日起實施IE3效率，並104年4月13日修正IE3馬達補助方案。使用高效率馬達取代傳統馬達是直接、快速與有效的省能手段，效率可提高2~8%，而馬達動力系統（如風扇、空壓機、泵浦、冰水機…）更是節能重要的對象，節能可達10~50%。本文主要針對2014年輔導國內3家示範廠商，進行馬達動力系統（空壓機系統與空調冰水機系統）節能改善的案例，說明改善的評估過程、改善手段與結果，以作為國內廠商導入馬達系統節能之參考。

作者:江緻惟全球高效率馬達發展趨勢

因應全球氣候與環境變遷，各國政府積極展開節能行動。馬達雖屬成熟產業，因龐大節能潛力，成為各國實現節能減碳目標重要標的。當前各國相繼實施最低能源效率標準（minimum energy performance standard, MEPS），以期提升馬達系統使用能效，並進一步開始探討變頻器、風機、泵浦等整體馬達系統能效規範。本文將從政策、市場、技術三大面向，分析全球高效率馬達發展現況與未來趨勢。

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