Abstract
工程應用系統中，存在許多非線性特徵，常見的非線性特徵有飽和非線性、摩擦非線性以及在定位點附近的微小動態非線性等等。然而這些工程應用系統只有在某些特定的運動區域呈現非線性特徵，因此在正常的操作條件下系統可以被一個線性控制器所控制。由於系統模型隨著操作條件而改變造成單一線性控制器無法控制整個系統。有鑑於此，本論文的目的是希望能夠基於線性控制系統的設計方法，發展一套線性控制器的使用策略，使的整個系統的響應性能比使用單一線性控制器優越。為了達此目的，本論文提出了一套切換型控制器控制法。吾人所提之控制器將具有層級性結構：下層是傳統古典控制器，職司精確的定量控制；上層是機械智慧，利用模糊推理與傳統推理模式，執行定性推論，以便根據工作條件的變化，自行找出下層古典控制器的最佳組合。以達到比使用單一線性控制器優越的響應性能。此外，吾人還提出一套以專家系統推論方式所構成的電腦輔助控制器設計系統。這個輔助系統幫助設計者事先檢查所給定的規格是否能被滿足, 以減少設計資源的浪費。同時這系統可以針對所給定的控制器結構，幫設計者找到一組最佳的參數, 使控制系統的響應滿足所給定的規格。為了驗證本論文所提出的切換型控制法，在本論文中，吾人將切換型控制器應用於精密定位系統中。由實驗中我們發現切換型控制器對於精密定位系統中的微小動態特性具有相當優越的表現。這也再次驗證了本論文所提的切換型控制法對於具有區域非線性的系統之控制，具有優越的控制能力。本文分五章：第一章引言；第二章智慧型控制；第三章專家系統輔助控制器設計；第四章精密定位控制系統之設計；第五章結論。