學位論文

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Subject: search.filters.subject.Accelerometer

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    以加速度訊號輔助速度估測之性能評估
    (2011) 李宗恆; Chung-Heng LEE
    舉凡現今工業界常使用之控制機具與製程所需之機台等等，皆會應用到控制技巧。然而許多控制法則必須得知受控體之速度，所以如何獲得一個品質佳且精準的速度訊號是一個重要的課題。本論文對速度估測進行細部分析探討，提出動態補償速度估測器(Dynamically Compensated Velocity Observer, DCVO)，並與多種速度估測器做比較。DCVO乃利用加速度訊號搭配動態補償器，以估測速度；由理論證實，其不但不會受到位置直流偏移量影響，而且對於常見的加速度訊號之直流偏移量不敏感。實驗設備使用精密線型平台系統進行速度估測及定位控制，採用美國德州儀器公司(Texas Instruments, TI) 所生產之TMS320C6713 DSP搭配具FPGA之擴充子板為實驗平台。 在開迴路速度估測實驗中，由實驗結果可知本文所提出之DCVO較其他估測法有良好的結果，且不會因加速規直流偏壓影響其估測值。而在定位控制方面，使用積分型可變結構控制(Integral Variable Structure Control, IVSC)，並分別由ITM及DCVO兩種速度估測器估測出速度回授於控制器中，由實驗結果可得知本文所提出之DCVO 能有較佳的定位精度。此外，利用加速規量測得之訊號，搭配系統狀態方程式，求得系統干擾量並加以補償，能大幅降低干擾對系統之影響。
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    運用多尺度熵與迭代高斯濾波器於人體平衡狀態分析之研究
    (2012) 蔡昇嘉; Tsai, Sheng Chia
    近年來在醫學領域與大腦研究方面，有相當多關於人體平衡分析的文獻，也發展出各種的不同的技術與方法，但主要的量測方法取決於檢測儀器與感測器，像是測力板或加速規。所以在本文中提出一個有效的分析方法，可從人體晃動的狀況來分析不同平衡狀態的差異。分析的方法主要包含三個步驟：首先會透過三軸加速規來量測人體晃動的加速度訊號，接著再使用迭代高斯濾波器來濾除訊號的雜訊部分，此濾波器不會有相位誤差且較能分離出相異的訊號。之後再使用多尺度熵來量化濾波後的訊號，此方法較常用於訊號複雜度的分析。從實驗數據來看，我們認為多尺度熵的曲線可比較出各種不同狀態的差異，當人體處於較不平衡的狀況時，多尺度熵的曲線也會隨著降低。在實驗設計方面則分為兩個部分，首先是找出視覺對人體平衡的影響，例如張開雙眼與閉上雙眼；接著是針對人體在大腦思考時是否會對平衡造成影響，例如數學運算與英文閱讀。最後由實驗結果可獲得兩點結論：(1)當人體喪失視覺的時候會使平衡感降低；(2)人體思考的時候會占用大腦的資源，進而降低其平衡能力。另外由這些實驗的結果顯示本文所提出的分析方法，在人體平衡量測方面的效果相當顯著也具有可行性。