科技與工程學院
Permanent URI for this communityhttp://rportal.lib.ntnu.edu.tw/handle/20.500.12235/5
沿革
科技與工程學院（原名為科技學院）於87學年度成立，其目標除致力於科技與工程教育師資培育外，亦積極培育與科技產業有關之工程及管理專業人才。學院成立之初在原有之工業教育學系、工業科技教育學系、圖文傳播學系等三系下，自91學年度增設「機電科技研究所」，該所於93學年度起設立學士班並更名為「機電科技學系」。本學院於93學年度亦增設「應用電子科技研究所」，並於96學年度合併工教系電機電子組成立「應用電子科技學系」。此外，「工業科技教育學系」於98學年度更名為「科技應用與人力資源發展學系」朝向培育科技產業之人力資源專才。之後，本院為配合本校轉型之規劃，增加學生於科技與工程產業職場的競爭，本院之「機電科技學系」與「應用電子科技學系」逐漸朝工程技術發展，兩系並於103學年度起分別更名為「機電工程學系」及「電機工程學系」。同年，本學院名稱亦由原「科技學院」更名為「科技與工程學院」。至此，本院發展之重點涵蓋教育（技職教育/科技教育/工程教育）、科技及工程等三大領域，並定位為以技術為本位之應用型學院。
107學年度，為配合本校轉型規劃，「光電科技研究所」由原隸屬於理學院改為隸屬本（科技與工程）學院，另增設2學程，分別為「車輛與能源工程學士學位學程」及「光電工程學士學位學程」。
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Item 應用可變步長適應滑模結合指數律演算法於機械手臂追跡之控制器設計(2015) 楊智翔; Zhi-Xiang Yang本研究主要在於結合指數律(exponential law, EL)於可變步長適應滑模控制器(variable step size adaptive sliding mode controller, VSSASMC)並應用於機械手臂的追跡。在設計控制器時考慮到機械手臂的不確定量與外界干擾，於是本研究選擇具有良好強健性的滑動模式控制器為主控制器。而滑動模式控制中有一設計參數為切換增益(switching gain)，此參數必須大於系統的干擾和不確定量的上界(upper bound)，但是通常我們並無法直接知道上界值只能通過重覆測試調整。為了使系統能夠應付未知邊界的不確定量與干擾，本研究加入適應控制調整滑動模式中的上界參數，使控制器能應付多變的情況。 而適應控制本身則會使系統響應變慢，因此引入了指數律使系統更快收斂。而指數律不只可以與滑動模式控制結合達到減小跳切現象的效果；同時也能和適應控制結合成可變步長適應控制，使適應律的步長依誤差而調整。並且通過Lyapunov函數及Barbalat引理證明系統穩定性。最後經由實驗驗證此控制器的性能。Item 兩輪式自我平衡車之控制器設計與實現(2013) 溫彥侯; Yan-Hou Wen本論文主要是研究PID控制器、LQR控制器與滑動控制器應用於兩輪移動車之平衡上。由於兩輪移動車本身為不穩定系統，需要外加控制機制才能使其平衡。本論文針對一實體兩輪移動車，規劃與實現相關控制電路，並將PID控制器、LQR控制器與滑動控制器實現於微控制器，使兩輪移動車即使有外界干擾產生，亦可有效達成平衡。首先使用三軸加速度計與陀螺儀感測車身目前所處的角度與角速度，使用其角度誤差值與角速度誤差，透過PID控制器、LQR控制器與滑動控制器輸出適當的PWM Duty，並驅動馬達轉動使得車身平衡。最後比較其LQR控制器、PID控制器與滑動控制器的平衡效率與抗外部干擾之效能。並使用自行創意設計的手部感測方法，使得兩輪移動車的行駛效能更加全面，而兩輪移動車的實驗證明了我們所提出的方法的是可行的。Item 以數位訊號處理器實現之智慧型音圈馬達定位控制系統(2016) 李承諺; Lee, Cheng-Yen本論文目標為針對非線性時變之音圈馬達，設計一具強健性與高精度之控制系統，本論文首先提出基於比例積分微分型細菌覓食模糊類神經網路控制系統，由於傳統的類神經網路控制系統，網路參數初值設計會導致控制系統陷入區域最佳解，所以本篇論文以最佳化演算法改良型細菌覓食演算法在馬達運動前先進行歸屬函數最佳化，避免系統陷入區域最佳解。 為了簡化控制系統計算複雜度，進一步提出具動態參數估測能力之補償型模糊類神經網路，此控制系統利用動態粒子群演算法於控制過程中即時最佳化Jacobia項，可有效提高系統控制指標性能。在此架構中，主控制器為補償型模糊類神經網路，另使用Elman類神經網路即時估測音圈馬達動子位置。 為提高系統之強健性，本論文提出智慧型分數階滑動模式系統，此系統以補償型類神經網路對不確定項估測，可解決傳統分數階滑動模式控制中切換控制之抖動現象，另外亦設計一平滑補償器，可補償估測誤差與確保系統之漸進穩定。 本論文以數位訊號處理器實現上述控制法則，並設計兩種追隨軌跡與兩種測試情況。實驗結果顯示所提出之控制系統確實能有效控制音圈馬達之動子位置。Item H-inf. tracking-based sliding mode control for uncertain nonlinear systems via an adaptive fuzzy-neural approach(IEEE Systems, Man, and Cybernetics Society, 2002-08-01) W.-Y. Wang; M.-L. Chan; C.-C. James Hsu; T.-T. LeeA novel adaptive fuzzy-neural sliding-mode controller with H∞ tracking performance for uncertain nonlinear systems is proposed to attenuate the effects caused by unmodeled dynamics, disturbances and approximate errors. Because of the advantages of fuzzy-neural systems, which can uniformly approximate nonlinear continuous functions to arbitrary accuracy, adaptive fuzzy-neural control theory is then employed to derive the update laws for approximating the uncertain nonlinear functions of the dynamical system. Furthermore, the H∞ tracking design technique and the sliding-mode control method are incorporated into the adaptive fuzzy-neural control scheme so that the derived controller is robust with respect to unmodeled dynamics, disturbances and approximate errors. Compared with conventional methods, the proposed approach not only assures closed-loop stability, but also guarantees an H∞ tracking performance for the overall system based on a much relaxed assumption without prior knowledge on the upper bound of the lumped uncertainties. Simulation results have demonstrated that the effect of the lumped uncertainties on tracking error is efficiently attenuated, and chattering of the control input is significantly reduced by using the proposed approachItem Sliding mode control for uncertain nonlinear systems with multiple inputs containing sector nonlinearities and deadzones(IEEE Systems, Man, and Cybernetics Society, 2004-02-01) K.-C. Hsu; W.-Y. Wang; P.-Z. LinIn this paper, we investigate a novel robust control approach for a class of uncertain nonlinear systems with multiple inputs containing sector nonlinearities and deadzones. Sliding mode control (SMC) is suggested to design stabilizing controllers for these uncertain nonlinear systems. The controllers guarantee the global reaching condition of the sliding mode in these systems. They can work effectively for systems either with or without sector nonlinearities and deadzones in the inputs. Moreover, the controllers ensure that the system trajectories globally exponentially converge to the sliding mode. Illustrative examples are demonstrated to verify the effectiveness of the proposed sliding mode controller.Item Design of sliding mode controllers for bilinear systems with time varying uncertainties(IEEE Systems, Man, and Cybernetics Society, 2004-02-01) C.-W. Tao; W.-Y. Wang; M.-L. ChanSliding mode controllers for the bilinear systems with time varying uncertainties are developed in this paper. The bilinear coefficient matching condition which is similar to the traditional matching condition for linear system is defined for the homogeneous bilinear systems. It can be seen that the bilinear coefficient matching condition is very limited and is not generally applicable to the nonhomogeneous bilinear system. Thus, the sliding coefficient matching condition is also considered for the bilinear systems with time varying uncertainties. Then, the sufficient conditions are provided for the reaching mode of the time varying uncertain bilinear systems to be guaranteed by the designed sliding mode controllers. Moreover, the stability of the uncertain bilinear systems with the sliding mode controller is discussed. Simulation results are included to illustrate the effectiveness of the proposed sliding mode controllers.