交流感應馬達之解耦機制分析與伺服迴路控制

Abstract

本論文針對以交流感應馬達之定子、氣隙以及轉子磁場所發展之電流解耦機制歸納為 電流與電壓控制模式，依據滑差頻率之估算方式不同又分類為前授控制與回授控制方 式。經由電腦模擬與實驗對各種解耦控制方去之靈敏度、解；耦效果以及控制實現的 難易度作詳細的探討。根據模擬與實驗的結果選定轉子磁場導向、前授控制之解耦方 法為設計伺服控制器的基礎。由於感應馬達在操作過程中會有參數的變動，伺服系統 高頻未模式化之動態等因素使得受控體模型有不確定性，為了確保伺服系統在反種狀 況下都有良好的性能，伺服控制器必須具備穩健性，本論文採用H~設計方法進行伺服 控制器之設計，設計過程中權重函數的選取則根據系統響應的規格要求系統參數變動 的模擬以及對解耦控制系統頻率響應的量測結果三者來決定。由模擬與實驗結果可知 設計結果確實可以滿足性能與穩健性的要求，並且將設計結果與日本NIKI公司所生產 交流伺服驅動器作實測的比較藉以評量其性能。本論文所提出交流伺服控制器之設計 步驟亦可應用於一般穩健控制系統之設計。 利用動態影像系統來進行三次元曲面輪廓的精密量測是個不錯的方法，因為動態影像 系統同時具有非接觸式量測和自動化即時量測的優點。 本篇論文整合動態影系統和伺服控制系統，建立一套自動化的影像式三次元曲面棈密 量測系統，提供一種新的曲面精密量測技術。在影量測方面，擴展即時影像處理方法 應用的範圍至非接觸式曲面高度量測；在硬體架構方面，採用多微處理機同時處理架 構，提供彈性擴張能力；在系統整合方面，使用視窗圖形界面的FPLC(Fuzzy PLC) 發 展環境，操作靈活而具親和力；在應用方面，以低成本建立一套完整的曲面精密量測 設備。 本篇論文研究的工作，涵括軟體和硬體的設計與整合，研究的主要目的在實現以影進 行精密量測的構想，在作法上，以建立完整的實驗設備為首要目標，先證實影像精密 量測的構想確實可行，然後再進一步著手提高量測的精度。在經過研究實驗之後，已 成功地利用影像來完成三次元量測系統的研製。