本文以自製全數位泛用型馬達驅動器實現各式馬達伺服驅動，驅動器
的構成要素可分為硬體與軟體，硬體即馬達伺服系統所需的電路架構，本
驅動器是以數位訊號處理器(DSP)為核心，外加多種訊號感測電路和介面電
路；軟體即驅動器之中央處理器程式，亦即DSP控制程式，其包含各式馬達
伺服控制理論和相關介面技術。文中分析各式馬達伺服控制系統，並以完
成之各式控制程式，進行各式馬達伺服特性之實驗分析，最後再以自製之
扭力控制器量測得到轉速及扭力特性曲線圖。
在控制法則上，則是應用傳統PID控制為基礎，輔以前饋控制及狀態預
測觀測器等，輸出部份則使用SVM(Space Vector Modulation)理論進行實作
，在實驗中對於各式馬達的控制特性都能達到良好的性能。

第一章 緒論
1.1 前言
1.2 研究動機與目的
1.3 論文組織架構
第二章 馬達伺服驅動系統簡介
2.1 馬達伺服驅動的分類
2.2 馬達驅動系統的基本理論
2.3 馬達動作原理
2.3.1 直流有刷馬達
2.3.2 直流無刷馬達
2.3.3 交流無刷馬達
2.4 馬達的電路方程式與動力方程式
2.4.1 直流有刷馬達
2.4.2 三相圓筒型永久磁鐵同步馬達
第三章 馬達伺服驅動控制系統
3.1 馬達伺服控制概要
3.1.1 PID控制
3.1.2 前饋控制(FeedForward Control)
3.2 馬達伺服控制系統
3.3 直流有刷馬達伺服系統
3.3.1 直流有刷馬達伺服控制
3.3.2 直流有刷馬達輸出功率轉換器
3.4 直流無刷馬達伺服系統
3.4.1 電子電刷邏輯
3.4.2 直流無刷馬達伺服控制
3.4.3 直流無刷馬達輸出功率轉換器
3.5 交流無刷馬達伺服系統
3.5.1 狀態預測觀測器(Predictive State Observer)
3.5.2 同步馬達伺服控制
3.5.3 Digital SVM(Space Vector Modulation)
第四章 馬達控制系統軟硬體架構
4.1 馬達控制系統硬體架構
4.1.1 驅動器規格
4.1.2 馬達規格
4.2 馬達控制系統軟體架構
4.2.1 軟體流程
4.2.2 控制器增益選取
4.2.3 短路防止時間(dead time)
4.2.4 d相參考電流
第五章 實驗結果與討論
5.1 測試要點與實驗方法
5.1.1 測試要點
5.1.2 實驗方法
5.2 測試城市與工具程式
5.3 直流有刷馬達伺服控制
5.3.1 電流回圈
5.3.2 速度回圈
5.3.3 位置回圈
5.4 直流無刷馬達伺服控制
5.4.1 電流回圈
5.4.2 速度回圈
5.4.3 位置回圈
5.5 同步馬達伺服控制
5.5.1 電流回圈
5.5.2 速度回圈
5.5.3 位置回圈
第六章 扭力控制器
6.1 系統設計及架構
6.1.1 系統設計概念
6.1.2 系統設計分析
6.2 曲線校正與實驗結果
6.2.1 曲線校正
6.2.2 實驗結果
第七章 未來展望

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