學位論文
Permanent URI for this collectionhttp://rportal.lib.ntnu.edu.tw/handle/20.500.12235/73894
Browse
2 results
Search Results
Item 回授急動度感測之撓性機械人關節主僕雙向控制(2024) 曾偉鈞; Tseng, Wei-Chun壓電感測元件產生的電量微小，並容易受到雜訊影響，因此有Integrated Electronics Piezo-Electric（IEPE）型式感測器的發展。此型式的感測器內部整合了放大器，使得原本高阻抗的輸出變成低阻抗的輸出，提供更好的抗雜訊能力。本研究目的為研發一IEPE型式的急動度感測器，並回授IEPE急動度感測，對撓性機械人關節進行雙向控制。本雙向控制方法藉由回授急動度訊號，以抑制關節撓性導致的抖動，達到主從兩端位置同步與力量重現的控制目標。此外，進一步擴展運動觀測器，以觀測系統的負載端位置、速度及加速度訊號，以免除負載端位置感測器的需求。本研究採用實驗室成員研發設計之撓性關節系統平台，使用IntervalZero公司的RTX64即時作業系統，以電腦為主站，透過乙太網控制自動化技術 (EtherCAT) 連接其它從站，例如台達電子的ADC、研華的 DAC與德國Sensodrive GmbH的馬達關節。透過微軟的Visual Studio編譯環境，以C++程式語言發展控制程式。由實驗結果可知，本研究所設計之急動度感測器可以有效地感測急動度，所設計的擴展式運動觀測器可用於觀測負載端的位置、速度與加速度。此外，本文所提出之方法能有效地改善關節撓性造成的抖動，提升系統性能。本研究以實驗的方式與其它控制方法進行比較，顯示本研究方法的有效性。Item 急動度感測器之設計及其於諧波驅動系統之控制應用(2021) 于宸斌; Yu, Huan-Pin本研究目的為研發一急動度感測器，以直接獲得急動度訊號，並設計一運動觀測器，使用所研發的急動度感測器量測到的急動度訊號，與編碼器所量測到的位置訊號，用於觀測系統的速度訊號與加速度訊號，並且進一步將運動觀測器進行改良，設計一偏壓漂移補償運動觀測器，觀測急動度感測器之輸出漂移並加以補償，改善感測器的偏壓漂移問題，以獲得更好的急動度訊號，結合所設計的線性控制器，使系統達到更好的控制性能。本研究採用的實驗環境為實驗室內部成員共同研發設計、組裝之諧波驅動系統實驗平台，其控制核心使用美國德州儀器公司（Texas Instrument, TI）生產的TMS320C6713 DSK開發板做為數位訊號處理器（DSP），並搭配Xilinx所生產XCV-50PQ204-6C晶片為主體的可程式邏輯閘陣列（Field-Programmable Gate Array, FPGA），並以硬體描述語言（VHSIC hardware description language, VHDL）撰寫數位邏輯電路，並透過TI的編譯軟體（Code Composer Studio, CCS）發展控制程式。由實驗結果可知，本研究所設計之急動度感測器，可以量測到準確的急動度訊號，所設計的運動觀測器可以準確的觀測到系統的速度與加速度，所設計的偏壓漂移補償觀測器可以準確的觀測到感測器之偏壓漂移量，並由比較結果得知所設計之觀測器優於文獻的觀測器，結合設計的線性控制器，進一步提升系統性能。