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基於CAN BUS通訊協定之直流伺服馬達控制器設計

為了解決Wired wiki的問題，作者廖柏甯 這樣論述：

CAN（Controller Area Network）已廣泛被應用於汽車及工業控制，藉由先進的串列通訊協定，簡化傳統點對點通訊的配線複雜度，更有效率的支援分散式控制系統的通訊需求。本論文提出一種嵌入式直流伺服馬達控制器，其中利用了廣泛被應用於汽車及工業控制的CAN BUS介面，用於傳送控制命令給子控制板使馬達進行相對應的操作。本論文架構包含了直流伺服馬達驅動板設計、CAN匯流排母控制板設計及人機介面程式設計。伺服控制內建有PID和可變結構控制器（VSC），於接收到主控制命令後，以實現精確的閉迴路控制，並與傳統PID控制器進行分析與比較。其響應分析包括了位置響應曲線、位置誤差響應曲線、控制信

號響應曲線及相位平面圖。通訊設計部分，可接收來自人機介面的各種命令，依命令的種類進行相對應之控制，亦可透過母控制板傳送控制命令進行相對應之控制。人機介面則以MIT APP Inventor來撰寫控制器的操作介面，讓使用者對系統下達命令，系統亦可透過此介面回傳執行結果並回報給使用者。本論文設計之伺服控制驅動器完成後應用於直流伺服馬達系統，測試其定位控制的控制性能。透過對傳統PID控制器與可變結構控制器進行比較，實驗結果證明了可變結構控制器之控制效能及穩定性。本文最後將所提出之架構應用於直流機械手臂系統，驗證其有更好的精度及響應速度。所開發之伺服控制驅動器具有低成本、體積小、簡化配線、操作方便以及

可透過有線(CAN匯流排)或無線(藍牙)之通訊方式達到穩定的發送及接收數據等優點。