機械系統自動控制組
控制學科近年來在機械工程的應用領域愈來愈是扮演重要的角色,如自動化機械、機器人、無人搬運車、機電整合系統、彈性製造系統以及生物醫學工程系統等。自動控制最基本的原理是回授控制,並將控制法則實現於包含各式感測器、致動器之工程系統。近幾年高性能微電腦及數位訊號處理晶片的出現,更使得高性能的機電整合系統更容易發展。本組之教學宗旨即在使機械系學生能熟悉基本控制原理,提昇機械系統之操作性能及精度,並探討相關控制技術在前瞻領域之發展與應用。

課程內容
為了提供機械系學生具有完整的控制觀念,本系設計了下列課程:
  • 大學部
    • 電工學/ 基本電學原理、學習各種電路分析計算方式。
    • 電子學/ 介紹基本電子學原理、半導體電子元件知識。
    • 自動控制/ 介紹控制系統之分析與設計。
    • 機械工程實驗(二)/ 基礎電子電路實驗。
    • 伺服控制/ 伺服機構的基本架構、規格、感測元件、控制器設計及實現。
    • 微電腦應用 / 探討微處理機原理及其運用。
    • 工業電子學/ PLC 應用、電力電子、數位邏輯等。
  • 研究所
    • 線性系統/ 探討狀態空間方法、線性控制系統設計分析。
    • 數位控制/ 數位控制系統理論分析與控制器設計。
    • 非線性控制/ 介紹非線性控制系統之分析與設計。
    • 前饋控制/ 介紹前饋控制基礎理論、分析與應用。
    • 數位信號處理/ 介紹數位訊號處理之基本原理與應用。
    • 強健控制/ 系統性的描述強健系統之設計架構與分析。
    • 最佳控制/ 探討線性二次調節器理論(LQR、LQR/LTR)及其應用,最佳濾波器原理。
    • 適應控制/ 探討自調調節控制、模式追蹤控制理論與其應用。
    • 數據驅動科學與工程/ 探討複雜系統之特徵,以及其於資料方法、機器學習、動態系統和控制之技術。
 
重要性
自從工業革命以來,自動控制一直扮演著重要的角色,隨著對飛球調速器的研究,開啟了回授控制理論的發展,爾後電晶體擴大器的發明及微電腦的發展皆使控制理論有很大的突破。目前正值國內產業大力提倡自動化之際,控制理論與工程更扮演舉足輕重的角色,因此本組之研究方向以整合傳統控制理論、微電腦系統、機電整合、機器人學及生物醫學系統,以訓練培養現代機械工程師。

未來研究發展的方向
  • 機電整合系統研究
    馬達設計與控制、磁浮結構、磁浮軸承、凸輪機構與伺服控制整合系統、DSP控制應用、伺服控制。
  • 光機電整合系統研究
    高精度光機系統分析與設計、可靠度分析、非接觸式同步伺服追蹤系統、精密控制、系統識別。
  • 生物醫學工程研究
    神經肌肉控制、生醫微機電系統、生物力學、生醫控制系統、手術用多軸伺服機構、合成生物學。
  • 神經系統工程研究
    侵入式腦機系統、神經工程、機器學習、訊號與系統、腦波訊號研究、數據科學、癲癇。
  • 機器人學研究
    機械臂協調控制、機械臂控制、機械手抓取研究、多機器人系統、旋翼機控制、移動機械手臂、人機協同系統、網路機器人。
  • 控制理論研究
    數位控制、強健控制、智能控制、適應控制、前饋控制、機器學習、類神經網路。