電機與控制工程學系
計畫名稱：多功能虛擬實境動態模擬系統 子計畫二：虛擬實境動態模擬系統中之人機溝通技術及其方法(1/2)
研究者：張志永
經費來源：行政院國家科學委員會
關鍵詞：虛擬實境；人機溝通界面；抽象關念表示法
觀念溝通是人機介面中一個很重要的部分，它可以讓使用者與系統之間順暢地交換訊息。本論文引入了觀念模糊集來表示現實世界中抽象與具體的觀念，並提出了幾種對映的機制來建立這些觀念之間的關係。觀念的對映必須是雙向的，由抽象觀念對映至具體的觀念是一種觀念解釋的過程，而由具體觀念對映至抽象的觀念則是一種觀念辨識的過程。首先我們提出以模糊關係方程式來達成觀念對應的方法，觀念的雙向對映是以不同的關係方程式來達成，我們引用了基因演算法以及Fuzzy Delta Rule來學習這些關係矩陣，但是其效果則是無法令人滿意。因此我們又使用了MLP與RBF神經網路，同樣以不同網路的來記憶觀念的雙向對應，在此我們引入了BP演算法來學習MLP神經網路的權重矩陣，最後以MLP神經網路來達成觀念溝通，它的效果經過驗證是相當令人滿意。
NSC89-2213-E009-122（89N202）
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計畫名稱：結合尖端機電技術與資訊智慧之開放式控制器(2/3)-子計劃二：伺服馬達控制之電力電子單晶化電路設計
研究者：張隆國
經費來源：行政院國家科學委員會
關鍵詞：自動化系統；機電；電力電子；資訊；伺服系統；脈沖調變(PWM)；功率轉換器(Inverter)；Dead Time補償器電路；三相電源功率因素修正器；CPLD；DSP；雜訊消除；控制器；適應性的調整
科技迅速的進步，資訊技術深入各行各業。自動化系統的實用性，智慧性也跟著日益更新。我們一群機電、電力電子、資訊等人擬整合設計一個具有智慧型、高擴充性、易整合、一切微小化、有即時多功能力的核心作業系統的自動化系統，而本子計畫的工作乃是將電力伺服系統部份作一完全更新設計。
DC、AC馬達驅動電路是伺服系統必要部分，由於它消耗較大功率，一般常使用脈沖調變(PWM)的功率轉換器(inverter)來驅像這種慣性大的馬達負載。雖然這種設計有較大工作效率，但它往往帶來低功因和高雜訊，並且為要消除驅動臂的上下電晶體閉合交替期間的暫態短路，一般驅動電路都加上Dead Time閉鎖的特別處理，這種處理則會帶來輸出電壓低高次諧波的失真，以及馬達扭力的顫動等非線性失真。因而第一年我們將設計Dead Time處理電路、工作精確的Dead Time補償器電路、PWM電路、三相電源功率因素修正器，這些電路將被設計成為適合於類如CPLD或DSP單晶片上的電路，且盡可能的將大部份電路電路合併於一單晶片上，並且將其電路研製出來。
第二年設計的工作包括AC馬達向量控制的加入，並隨同Dead Time補償電路，以及如何將大電力電路帶來的各項雜訊消除，因而接地的技術，佈線的安排等技術的發展是我們的重要工作之一。此外，對於子計畫三馬達驅動穩定而設計的控制器，亦要將其設計成為我們所要的單晶片化的電路，並合併到第一年設計的晶片上。因而和控制器有關的回授電路，亦得一併設計進來，俾使這綜合的單晶片具有獨立的伺服驅動能力。我們的目標是讓外部的系統只要下個簡單的位置、速度的指令給本伺服器，伺服器便能接下其餘工作。
第三年是完成自動化系統銜接的階段。這階段的工作包括使本伺服能和負載的回授器有合適的介面連接，且能將回授信號接繼給子計畫四的即時監控系統，並且也能從主監控系統接受各項命令，再執行之。這些命令除了位置、速度之外，還有穩定控制器的各項參數的下載，使控制器能有適應性的調整功能。所以這一年所有因介面連接調整而動到的地方，都得跟著相對應的修正調整，甚至從新設計。
我們期望三年下來整個自動化的系統能完全的研製出來，而將之推廣到有興趣的單位與工業界。
NSC89-2213-E009-017（89N145）
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計畫名稱：電子構裝之電性模擬合作案
研究者：張隆國
經費來源：鑫成科技股份有限公司
關鍵詞：構裝；延遲；串音；電性模擬
IC的製程現今已進步到高電路密度、極高工作頻率的技術，IC構裝也朝向Flip-Chip、MCM等高密度、高腳位數的構裝方式。在構裝時，由於信號需藉由基板電路來相互傳遞信號，在高密度腳位分布與朝向高頻工作之下，基板設計之信號的完整性、信號的延遲、信號的串音問題，必須嚴加要求、掌控。因此本計畫目的是要協助鑫成利用電性軟體來分析鑫成的基板設計。我們擬利用電性軟體將電磁與電子電路之分析結在一起，再將電磁場之模擬結果以集成電路來表示，利用所求得之LRC之參數來加以模擬並進行分析，以期望能有助於構裝方式之改良，並藉由經驗之累積來逐步的歸納出簡易的設計準則以為未來在基板電路之設計的指引。