2002年9月:大學部專題題目

版面製作:陳德芬   更新日期:2002/9/1

泛用型直接轉矩控制晶片設計
指導老師:鄒應嶼 教授
指導學長:碩士班 黃偉庭

專題人數:2-3 人
研究期限:
2002101日 ~ 2003930
專題說明 由於小型馬達的慣應用,例如掃描器、雷射印表機、光碟機、電動玩具、小型家電設備等等。馬達控制晶片設計在以系統設計為導向的發展過程中日益重要,本專題探討一種具有管犯用途的馬達轉矩控制晶片,此晶片可應用於幾種主要的馬達,包括感應馬達、永磁交流馬達、無刷直流馬達、磁阻馬達等等。本專題可學習以FPGA/CPLD為基礎的數位控制電路設計,瞭解馬達控制IC設計的基本觀念與方法。

專題探討以複雜型可程式化邏輯晶片(Complex Programmable Logic Device, CPLD)實現泛用型直接轉矩控制(Direct Torque Control, DTC)方法,電路實現方式採用階層式、模組化的設計方式,降低其複雜度,並以電路並用的概念,降低邏輯閘數量,達到最佳化的目的。本專題針對傳統直接轉矩控制變頻之電流迴路,進一步發展改良式定頻直接轉矩控制方法,並藉由MATLAB/Simulink軟體進行控制架構的模擬與分析,以期所設計的控制系統能達到快速的系統反應。

參考資料:

  無刷直流馬達制IC的發展

功率因數修正直流電源供應器 (PFC Adapter)設計
指導老師:鄒應嶼 教授
指導學長:碩士班 彭偉豪

專題人數:1-2 人
研究期限:
2002101日 ~ 2003930
專題說明日常生活中許多的電子資訊與家電產品都需要一個電源轉換器(adapter),其功能是將一般的交流電源(110/220V, 50/60Hz)轉換為低電壓的直流電源,如12V, 5V, 3.3V等等,由與此類需求急速增加,adapter也成為一個重要的電子資訊設備附屬產品,具有龐大的市場發展潛力。

近年來世界先進國家為了降低電源諧波污染與提升電力使用效能,紛紛製訂電源諧波法規,限制電器產品在交流電源產生的低頻諧波干擾,由於這些諧波直接影響到電源的功率因數(power factor),因此功率因數修正(power factor correction, PFC)也就成為電源供應器設計的重要技術。具有功率因數修正的電源轉換器(adapter),就稱之為PFC adapter。

PFC adapter的設計,一方面必須符合功率與效率的要求,另一方面也必須符合電源諧波法規,同時也必須具備低價格的市場競爭條件,因此是一個頗具挑戰的研究題目。本專題探討適用於小功率(100-200W)PFC adapter的單級AC-DC轉換架構,分析與發展其控制方法,蒐集現有的控制IC,分析其控制介面與電路,發展具有前瞻性的數位式PFC adapter控制IC。

參考資料:

  PFC Adapter

MATLAB DSP數位馬達伺服控制器設計
指導老師:鄒應嶼 教授
指導學長:碩士班 姚志宗

專題人數:1-2 人
研究期限:
2002101日 ~ 2003930
專題說明由於單晶片數位信號處理器(DSP)的強大計算能力,應用DSP於數位馬達與運動控制已成為目前的發展趨勢。雖然DSP的計算能力能力與日遽增,但是具有實用價值的智慧型馬達與運動控制方法卻是發展緩慢,其中一個主要的原因是由於不容易建立一個具有實用價值的整合發展平台。

MATLAB/Simulink是目前應用最廣泛的控制系統設計與模擬軟體,其中包含了多種適用於電力電子、運動控制、數位控制、影像處理的發展工具程式庫。本專題在於利用MATLAB的發展平台,結合德州儀器最先進的單晶片數位信號處理器TMS320F2812,發展一個MATLAB-DSP數位馬達控制發展平台,藉此進行智慧型數位馬達與運動控制軟體的發展。

參考資料:

  DSP數位馬達控制


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