臺灣博碩士論文加值系統

在本論文中，我們嘗試使用積分取樣的方法配合信號邊緣檢測應用於馬達負載觀測器之設計上，並以小波分析法驗證。期望設計之觀測器能有好的抗雜訊性及馬達負載轉矩之偵測能力。並且此觀測器設計是以訊號之特徵擷取為出發點，求其簡化及降低訊號分析之資料處理負擔，使其更容易於馬達之驅動控制器上實現，而能監控生產流程以察覺異常情況發生。
由馬達之數學模式推導可得到馬達驅動電流正比於負載轉矩的關係，然後以電流感測器回授之訊號，經由觀測器進行馬達負載觀測，並對馬達加入外部之變動負載進行實驗分析。
而在實驗結果中可見此觀測器確能偵測負載之變動點，並能將訊號雜訊濾除且也保留較小變動負載之偵測能力，有好的抗雜訊特性，因此積分取樣法及邊緣偵測法應用在馬達負載觀測器上是具體可行的，並且能突顯訊號之突變點，而此觀測器同時可偵測馬達穩態負載及慣性負載之異常狀況的發生，更適合用在馬達異常負載偵測上。

In this thesis, we approach the design of motor torque observer by using the methods of the signals sampling integration with and the edge detection. In addition, the wavelet analysis is used to verify the above results for the improvement of the anti-interference and the torque-inspecting ability. Because the characteristics detection of signals simplifies the analysis and decreases the load of data processing, the implement of motor observer is much easier. From mathematical models of motor, we can find the relationship between the direct ratio of motor drive current and the load torque. Thus, we use the feedback signals from current sensor and observe the motor load through the observer for the experimental analysis of system.
Based on our experimental results, we know the design can detect the changing position of load and reduce the noise interference. Thus, the signals sampling integration and the edge detection are applicable. In addition, they make the sudden changing point clear. The observer not only can detect abnormal load events but also is more suitable for the abnormal motor load detection.

目 錄
中文摘要…………………………………………………………………i
英文摘要…………………………………………………………………ii
誌謝………………………………………………………………………iii
目錄………………………………………………………………………iv
表目錄……………………………………………………………………vi
圖目錄……………………………………………………………………vii
第一章 緒論………………………………………………………………1
1.1 前言……………………………………………………………1
1.2 論文架構………………………………………………………2
第二章 直流無刷馬達……………………………………………………3
2.1 簡介……………………………………………………………3
2.2 直流無刷馬達之數學模式 ……………………………………4
2.3 直流無刷馬達之驅動 …………………………………………11
第三章 理論背景…………………………………………………………14
3.1 多層解析空間 …………………………………………………14
3.2 小波理論 ………………………………………………………23
3.3 信號多尺度邊緣檢測 …………………………………………33
3.4 積分取樣法 ……………………………………………………37
第四章 觀測器的設計 ……………………………………………………41
4.1 狀態估測 ………………………………………………………41
4.2 直流無刷馬達觀測器設計………………………………………43
第五章 實驗硬體設備與實驗結果…………………………………………48
5.1 實驗設備…………………………………………………………48
5.2 實驗結果…………………………………………………………54
5.3 實驗結果討論……………………………………………………80
第六章 結論與建議 ………………………………………………………81
6.1 結論 ……………………………………………………………81
6.2 未來展望 ………………………………………………………81
參考文獻……………………………………………………………………83

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