# 臺灣博碩士論文加值系統

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 中文摘要 本論文主要發展電動輪椅控制器，利用數學軟體分析設計馬達動態行為，並加入PI控制、可變結構控制，整合兩者法則做內外迴路控制，其中PI控制轉速為外迴路，可變結構控制電流為內迴路，最後回授訊號採取無速度感測策略，以電壓和電流估測轉速評估其可行性。 控制器製作以PIC16F873微控器為控制平台，電動輪椅之人機介面採用類比式搖捍，馬達需要正反轉取用自製全橋式H型驅動電路，以PWM(脈寬調變方式)來改變馬達轉速。電動輪椅方向由搖桿控制，速度由可變電阻改變電壓來控制。 本論文整合程式軟體及硬體，自製完成基本型電動輪椅控制器，經由實驗結果可達成一般電動輪椅的基本行為(前進、後退、左右轉彎)，此基本型將做為未來發展的基礎。
 Abstract This thesis develops mainly the control system of the electrical wheelchair including the driver circuit and the controller. The system is based on the simulation to design the wheelchair’s motor dynamic model. The simulation uses the PI control, the VSC and the integration of the both which is made into the inner-outer-loop control. Whereas the PI control is the outer loop and the VSC is the inner loop. The final simulation is to use the speed sensorless strategy, which uses the current and the voltage as a feedback signal to estimate the speed then evaluate its feasibility. The controller is based on the PIC16F873-microcontroller.The user’s interface of the electrical wheelchair uses a traditional analog joystick. Because the wheelchair’s motor needs bidirectional rotation, it needs to use the full-bridge circuit. Pulse-width modulation (PWM) method changes the speed of the motor. The direction of the electrical wheelchair can be changed from the joystick and the speed can be changed from the voltage of the resistance. This thesis uses the software and the hardware to implement the controller of the basic electrical wheelchair. Through the experiments and the simulation, we can know that the electrical wheelchair can achieve the basic behaviors of going forward, backward, left and right. This machine can be used as the foundation for the future development.
 第一章 序 論 1 1.1背景資料 1 1.2文獻回顧 1 1.3研究動機 2 1.4論文架構 4 第二章 系統分析 5 2.1電動輪椅之系統分析 5 2.2馬達選用要則 6 2.3永磁式直流馬達(PMDC) 8 2.3.1永磁式直流馬達等效電路 8 2.3.2 PMDC電樞電壓控制 11 第三章 系統軟體與硬體設計 16 3.1軟硬體架構 16 3.2類比式搖桿 17 3.2.1窗型比較電路 19 3.3微控器PIC16F87X 19 3.3.1單晶片PIC16F873 20 3.3.2類比數位轉換模組 23 3.3.3計時器與CCP模組 24 3.3.4 PIC軟體程式設計 27 3.4周邊電路 28 3.4.1光耦合器隔離電路 28 3.4.2光繼電器 29 3.5直流馬達驅動器 30 3.5.1 PWM信號產生電路 32 3.5.2全橋式H型驅動電路 33 第四章 直流馬達速度控制 36 4.1比例積分速控簡介 36 4.2可變結構控制簡介 38 4.2.1順滑模態控制 39 4.3順滑模態設計 41 4.3.1內外迴路控制 43 4.3.2無速度感測控制 44 第五章 模擬實驗結果 46 5.1比例積分速控模擬 46 5.2內外迴路控制模擬 49 5.3無速度感測模擬 54 5.4硬體實驗結果 61 第六章 結 論 64 參考文獻 65
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 國圖紙本論文
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 1 數位式行動輔具控制器設計及測試 2 重心偵測與防撞之遙控電動輪椅

 1 6、倪耿，「由2005年危機看自主國防」，全球防衛雜誌，民國八十八年。

 1 航空用數位馬達致動控制器之關鍵技術研究 2 切換式磁阻馬達之伺服控制晶片設計 3 可調整式花卉穴盤苗假植爪機構之研製 4 全電式塑膠射出成型機控制系統設計與研製 5 水稻田變率施肥機之研製 6 多迴路切換磁阻馬達控制器 7 動態時間校準於聲控選單環境控制系統之應用 8 應用數位訊號處理器於永磁同步馬達速度控制之研究 9 變頻式油溫冷卻機之模型參考適應預估控制 10 三階交錯耦合微帶線帶通濾波器之研製 11 FPGA-Based冷氣機數位式溫度控制IC設計與實現 12 輪式行動機人非線性控制 13 跨平台之遠端監控系統 14 矽氫鍵結的控制及其對氫化非晶矽pin太陽電池光照衰退效應影響之研究 15 應用於IEEE802.11b傳送器濾波電路之實現

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