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300 mm 多腔製程設備之自動建模及最佳排程
(2001)
李安謙
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LEE AN-CHEN
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國立交通大學機械工程學系
DSP Based 精密非圓切削強韌控制
(1997)
李安謙
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LEE AN-CHEN
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交通大學機械工程研究所
本計畫擬發展一套非圓切削強韌控制方法，運用DSP高速強大的計算能力，設計研製－DSP 高速控制器，來控制申請者所設計的電液伺服控制系統，彈性製造出任何不同輪廓的非圓工作。本計畫下另區分二項子計畫：子計畫一，為非圓切削強韌控制器的研究。控制器設計上，藉著鑑別電液伺服車削系統，找出線性化系統模式，設計回饋控制器，作跟蹤控制，並設計前饋控制器以抵消系統延遲。此外，將應用定量回饋理論 (Quantitative Feedback Theory QFT) 與 H∞控制方法，改進前饋－回饋控制器，使其具備強韌控制的能力，進而運用電腦作非圓切削的實驗驗證。子計畫二，為DSP TMS320C50控制器電路設計與研製。運用DSP週期時序(cycle time) 可達20 ns的高速計算能力，發展一套具 AD/DA、串聯埠等附屬電路的高速控制器。最後結合模糊類神經網路，測試此控制器性能。以上二子計畫分別作軟體與硬體設計，再由總計畫整合，完成 DSP 高速非圓切削強韌控制，作線上實驗驗證。
DSP Based非圓切削最佳定量回饋控制---非圓切削最佳定量回饋控制研究
(1998)
李安謙
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LEE AN-CHEN
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交通大學機械工程系
本計畫發展一套高速非圓切削最佳定量回饋控制方法，運用DSP 高速強大的計算能力，設計研製－DSP高速控制器，來控制申請者所設計的電液伺服控制系統，彈性製造出任何不同輪廓的非圓工作。本計畫區分二項計畫：計畫一，為非圓切削最佳定量回饋控制的研究。控制器設計上，藉著鑑別電液伺服車削系統，找出線性化系統模式，設計回饋控制器，作跟蹤控制。並應用定量回饋理論(Quantitative Feedback Theory QFT)與彈性性能指標(Relax Performance Index)最佳控制法則，使其具備強韌控制的能力，進而運用電腦作非圓切削的實驗驗證。計畫二可分為二部分，第一部分為系統的硬體電路設計。本計畫選擇德州儀器生產之數位訊號處理器DSPTMS320C50為控制器的核心，透過ISA-bus與個人電腦結合，形成一PC-based控制系統。由於DSP TMS320C50的週期時序(cycle time)可達20ns，配合適當之AD/DA、串聯埠等附屬電路，以DSP為基礎之控制板可以達到高速伺服控制的目標。第二部分整合計畫一非圓切削最佳定量回饋控制的軟體設計，與第一部分的DSP系統硬體設計，完成DSP高速非圓切削最佳定量回饋控制方法，作線上實驗驗證。
一種創新型批次強健控制器應用於半導體混貨製程開發研究
(2012)
李安謙
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LEE AN-CHEN
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國立交通大學機械工程學系（所）
本計畫為兩年期之計畫，計畫目的主要針對半導體混貨製程開發一套批次控制方法以及提出一個通用型混貨控制架構，以處理混貨製程之系統不確定性；第一年度中，首先分析半導體混貨製程現況以及現有混貨控制器之優劣點，針對混貨製程之干擾特性，建構一結合產品與機台之干擾觀測器(Combined Product and Tool Disturbance Estimator, CPTDE)，並分析CPTDE 之穩定性與效能表現，透過實際混貨製程歷史資料來驗證 CPTDE，並與其他現有混貨控制器比較性能優劣。在第二年度，對於混貨製程之系統不確定性及製程干擾型態，本計畫提出一個通用型混貨控制架構：輸出干擾觀測器(Output Disturbance Observer, ODOB)架構，並且利用小增益理論(Small gain theory)進行有系統性的分析混貨製程之系統不確定性、強健穩定性以及強健性能等性質。而且，本計畫所提出之OBOD 架構希望能夠整合其他混貨控制方法，並進行其他混貨控制器無法達成之混貨不確定性分析，最後藉由混貨製程歷史資料來驗證本計畫所提出之通用型混貨控制架構之可行性。
一種創新型批次強健控制器應用於半導體混貨製程開發研究
(2011)
李安謙
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LEE AN-CHEN
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國立交通大學機械工程學系（所）
本計畫為兩年期之計畫，計畫目的主要針對半導體混貨製程開發一套批次控制方法以及提出一個通用型混貨控制架構，以處理混貨製程之系統不確定性；第一年度中，首先分析半導體混貨製程現況以及現有混貨控制器之優劣點，針對混貨製程之干擾特性，建構一結合產品與機台之干擾觀測器(Combined Product and Tool Disturbance Estimator, CPTDE)，並分析CPTDE之穩定性與效能表現，透過實際混貨製程歷史資料來驗證CPTDE，並與其他現有混貨控制器比較性能優劣。在第二年度，對於混貨製程之系統不確定性及製程干擾型態，本計畫提出一個通用型混貨控制架構：輸出干擾觀測器(Output Disturbance Observer, ODOB)架構，並且利用小增益理論(Small gain theory)進行有系統性的分析混貨製程之系統不確定性、強健穩定性以及強健性能等性質。而且，本計畫所提出之OBOD架構希望能夠整合其他混貨控制方法，並進行其他混貨控制器無法達成之混貨不確定性分析，最後藉由混貨製程歷史資料來驗證本計畫所提出之通用型混貨控制架構之可行性。
五自由度磁浮軸承支撐之高速主軸設計、製造、控制與測試
(1996)
李安謙
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LEE AN-CHEN
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國立交通大學機械工程學系
光碟製程設備智慧型診斷與維修保養系統之發展---子計畫三：前段(母版模具)製程設備即時監控系統發展(I)
(2004)
李安謙
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LEE AN-CHEN
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交通大學機械工程系
隨著國內製造業的逐漸升級，電子化整合製造是工廠趨向高效能操作管理的重要發展趨勢，當工廠進入量產以後，提昇製造良率對於量產為主之製造系統如IC、LCD、或光碟片等3C 產業至為重要，而光碟母版製造技術是決定光碟片功能特性的核心技術，各光碟製造廠常將其列為機密資料保護，並投入相當多的經費進行技術開發，但在目前在光碟前段製程中因光儲存媒體容量的不斷增加，對於光碟母版的品質要求也當對的嚴苛；因此導致光碟母版的不良率總是偏高，而光碟母版的製造成本更是佔了光碟片成本的一大部分。為了解決光碟母版生產良率的問題，並進一步增進光碟母版品質，透過先進製程監控可以早期的預知診斷可能發生的製程異常偏離，並進一步的調整製程機台參數，使得製程機台回歸正常狀態，藉由此一機制不僅可以將製程控制在更穩定的狀態下，更可以正確的掌握機台停機維修時間、減少因無預警停機而造成的在製品損失、有效提高人力運用效率、減少產品品質變異、提升製程與設備有效操作率。
光碟製程設備智慧型診斷與維修保養系統之發展---子計畫三：前段(母版模具)製程設備即時監控系統發展(II)
(2005)
李安謙
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LEE AN-CHEN
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交通大學機械工程系
光碟製程設備智慧型診斷與維修保養系統之發展---子計畫三：前段(母版模具)製程設備即時監控系統發展(III)
(2006)
李安謙
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LEE AN-CHEN
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交通大學機械工程系
內藏式磁浮高速主軸之研發
(1998)
李安謙
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LEE AN-CHEN
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交通大學機械工程研究所
本計畫為二年期計劃之第二年計畫，目標在完成一內藏式磁浮高速主軸之設計、特性分析以及穩健控制器、力量估測器之研發。在第一年計畫中，預計完成(1) 徑、軸向磁浮軸承磁力理論推導與設計；(2) 磁浮主軸設計；(3) 有限元素法之磁場分析、並計算線性模型之參數，如 ki(電流剛性)， kd(位置剛性)， kb(感應反電動勢)等參數值，並與實驗值比較；(4) 感應反電動勢與電流迴路之分析以及數位PID控制器之實現。(5) 電力系統功率之評估。到目前為止，我們完成了徑、軸向磁浮軸承磁力理論之推導與設計，磁浮主軸之設計，正在進行零組件之加工製造。在第二年計畫中，我們將對磁浮系統進行系統判別，並藉由所判別出來之參數值來發展控制器、估測器之設計；其中系統判別是為了得到系統參數值，在不同條件下，得到不同之參數變化區間，藉此建立系統在不同工作點時之參數變動範圍，同時也可藉此資訊來探討磁浮主軸的特性；而由於加工時有很大之外力干擾，單純由穩健控制來控制主軸是不夠的，因此我們加上力量估測器之研發，以有效的抑制外力干擾。計劃完成之項目有：(1) 系統判別；(2) 穩健控制器與力量估測器之設計；(3) 切削實驗並建立加工條件資料表。對於原型機的性能分析，除了以理論基礎及研發經驗做電腦模擬外，並期望於硬體架構建立後，以實驗測試純電磁鐵式磁浮主軸的性能，提供更多資訊，以作為工業界應用於高速切削、磨削等工具機主軸之基礎。
內藏式磁浮高速主軸之研發(II)
(1999)
李安謙
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LEE AN-CHEN
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交通大學機械工程系
內藏式高速磁浮主軸及其監控系統之研究
(2000)
李安謙
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LEE AN-CHEN
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交通大學機械工程系
內藏式高速磁浮主軸及其監控系統之研究(II)
(2000)
李安謙
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LEE AN-CHEN
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國立交通大學機械工程學系
內藏式高速磁浮主軸及其監控系統之研究(III)
(2001)
李安謙
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LEE AN-CHEN
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國立交通大學機械工程學系
半導體微影覆蓋誤差先進製程批次控制開發研究
(2008)
李安謙
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LEE AN-CHEN
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國立交通大學機械工程學系(所)
本計畫為兩年期計畫，整個計畫目標在完成半導體微影覆蓋誤差先進製程批次控制開發研究。其發展內容包含：黃光微影製程(Lithography Overlay Process)之批次控制 (Run-to-Run Control)控制器開發，第一年研究首先將針對微影製程情況為：單一機台、單一產品以及單一製程(Layer)之製程干擾開發一套適應性干擾觀測器(Adaptive Disturbance Observer)並上機實驗驗證；此外，在第二年擬對於黃光微影混貨(Mixed Product)製程(多部機台、多樣產品及多道製程)，延伸第一年計畫所開發之製程控制理論與方法，建構一套以機台為基底之適應性干擾估測器(Tool-based Adaptive Disturbance Estimation, TBADE)，並且於半導體廠內實作及驗證。應用本計畫所開發之成果，將預期達成減少人力資源浪費、降低重工率、減少晶圓在製造過程中的損壞，進而提高產品良率、增加產量以及技術之提升。第一年計畫中，對於微影製程首先將探討單一機台、產品以及曝光層的情況，以便分析製程特性，並對其開發一套適應性干擾觀測器，使其觀測器能夠隨著製程特性改變時，自我調適，以確保製程之穩定，並上機實驗驗證。在第二年計畫中，將分析混貨製程特性及現場製程型態，針對微影混貨製程特性，並延續及擴充第一年計畫所建構完成之控制理論與機制，建構一機台為基底之混貨製程干擾估測器。此外，此製程控制器將會與其他混貨製程控制器比較其效能，最後上機實驗驗證。
半導體微影覆蓋誤差先進製程批次控制開發研究
(2009)
李安謙
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LEE AN-CHEN
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國立交通大學機械工程學系(所)
本計畫為兩年期計畫，整個計畫目標在完成半導體微影覆蓋誤差先進製程批次控制開發研究。其發展內容包含：黃光微影製程(Lithography Overlay Process)之批次控制 (Run-to-Run Control)控制器開發，第一年研究首先將針對微影製程情況為：單一機台、單一產品以及單一製程(Layer)之製程干擾開發一套適應性干擾觀測器(Adaptive Disturbance Observer)並上機實驗驗證；此外，在第二年擬對於黃光微影混貨(Mixed Product)製程(多部機台、多樣產品及多道製程)，延伸第一年計畫所開發之製程控制理論與方法，建構一套以機台為基底之適應性干擾估測器(Tool-based Adaptive Disturbance Estimation, TBADE)，並且於半導體廠內實作及驗證。應用本計畫所開發之成果，將預期達成減少人力資源浪費、降低重工率、減少晶圓在製造過程中的損壞，進而提高產品良率、增加產量以及技術之提升。第一年計畫中，對於微影製程首先將探討單一機台、產品以及曝光層的情況，以便分析製程特性，並對其開發一套適應性干擾觀測器，使其觀測器能夠隨著製程特性改變時，自我調適，以確保製程之穩定，並上機實驗驗證。在第二年計畫中，將分析混貨製程特性及現場製程型態，針對微影混貨製程特性，並延續及擴充第一年計畫所建構完成之控制理論與機制，建構一機台為基底之混貨製程干擾估測器。此外，此製程控制器將會與其他混貨製程控制器比較其效能，最後上機實驗驗證。
半導體批次製程可變量測延遲控制器開發研究
(2013)
李安謙
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LEE AN-CHEN
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國立交通大學機械工程學系（所）
半導體批次製程可變量測延遲控制器開發研究
(2014)
李安謙
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LEE AN-CHEN
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國立交通大學機械工程學系（所）
同置型感知器與致動器的配置在結構控制之研究
(1993)
李安謙
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LEE AN-CHEN
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交通大學機械工程研究所
同置型感知器和致動器應用在結構之振動控制,可保證閉迴路控制系統穩定,是結構控制的重要研究方向.CDVFB(Collocated direct velocity feedback)設計是此發展技術最簡單的一種架構. 從實際應用的觀點來看,CDVFB設計,除了滿足穩定性的基本需求外,可降低硬體製作成本及節省線上時間.然而,感知器和致動器的位置選擇對CDVFB設計的控制效果影響甚鉅.本計畫將結合感知器和致動器之配置與CDVFB設計為一整合設計,藉以提昇控制器的能力.所以,本計畫的研究重點為,建立一套系統化的結構控制穩定性分析法則,用以決定同置型感知器和致動器的個數與位置,保証系統的漸近穩定(Asymoptotically stable);以及建立一個新的控制方法,可同時決定感知器和致動器的位置及增益矩陣,以達到有效的振動壓制.本計畫所採用的研究方法分別為:在穩定性分析方面,以二階機械系統動態方程式為基礎,參考研究結構穩定性分析之相關文獻所推導的保証系統漸近穩定須滿足的充分必要條件,加入感知器和致動器的位置變動因素,藉以推廣至閉迴路控制系統的穩定性分析. 在控制器設計方面,採最佳化控制設計,以機械系統的能量特性訂定振動量測標準,再從線性系統滿足漸近穩定其能量隨時間遞減的特性, 建立最佳化判準(Optimization criterion).評估最佳化判準的適用性,本計畫將以電腦模擬驗證結構系統上各離散位置的振動壓制效果.
多軸同步網路傳輸運動控制平台之實現
(2008)
李安謙
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LEE AN-CHEN
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國立交通大學機械工程學系(所)
本計畫為二年期計劃，整個計劃之目標在完成一多軸同步網路傳輸運動控制平台之實現。其發展內容包含：多軸運動定位平台的系統特性分析（摩擦力、鈍齒力）、DSP運動控制卡之開發（DSP/Bios移植）、網路傳輸系統的設計與研發（MECHATROLINK-II），配合本實驗室著手發展Coprime DOB設計來補償馬達鈍齒效應。而對於摩擦力模型採用巨、微觀概念之Dual-controller控制器切換，此外運用交叉耦合控制器（CCC）的理論補償雙軸運動追跡誤差並以多軸的網路傳輸控制系統，進而整合實現多軸同步網路運動控制精密定位平台，再以應用例實驗整體軟、硬體與控制架構。在第一年計劃中，重點將放在定位平台的系統特性分析及相關控制理論推導：包含以Coprime DOB補償鈍齒力影響，巨、微觀摩擦力模型與Dual-controller概念作精密補償定位並配合DSP/Bios運動控制卡實現其架構。第二年計劃中發展MECHATROLINK –II網路傳輸系統架構並實現網路傳輸同步多軸控制並搭配交叉耦合控制的概念，在網路傳輸架構下期望達到與直接驅動多軸運動曲線之相同運動精度。最後整合上述架構做一個完整的系統整合與實現，予以實驗測試網路傳輸同步多軸運動控制性能與控制理論驗證。