Abstract
本論文主要目的在於設計與製作一全數位化之高性能感應伺服驅動器。主要的貢獻在於改進驅動器中之轉矩、電流與速度╱位置控制迴路，並且有效的整合這些控制迴路來完成一高性能且實用的感應伺服驅動系統。 @ 首先，文中提出一個瞬間轉矩控制法則以作為感應伺服驅動器之轉矩控制迴路。此控制法則不需使用複雜的時變、坐標轉換即可獲得瞬時及線性的轉矩響應並且不會有轉矩震盪的現象。同時，當適當的選擇輸入命令信號，定轉矩與定馬力控制模式可輕易地整合在此控制法則中，因此採用此控制法則，即使是低成本的單晶片微處理器亦可製作完成高性能感應伺服驅動器。其次，文中亦提出一空間向量磁滯電流控制器來控制馬達定子電流以追隨轉矩迴路所產生的電流命令。此空間向量磁滯電流控制器將變頻器上之三相開關表示轉換至向量空間上，同時除了電流誤差信號外，電流誤差變化率之符號亦被使用來決定開關狀態。因此，使得所提之電流控制器可完全的利用變頻器中之零電壓向量來減低開關損失。除此之外，簡單的硬體電路亦是此電流控制器之另一主要優點。最後，為獲得韌性的伺服驅動效果及消除系統抖動現象，文中更提出了固定結構滑動模式控制方法，此固定結構滑動模式控制據有與傳統可變結構滑動模式控制相同的韌性效果。但因不改變系統結構，因此不會有系統抖動的現象。同時為利於數位化製作應用，文中亦推導出離散時間固定結構滑動模式控制。結合上述所提方法，吾人實體製作完成一全數位化之高性能感應伺服驅動系統以驗證其可行性，此感應伺服系統據有簡單的硬體架構、高效率及高性能非常適合工業上之實際應用。