清華大學電機工程學系所學位論文
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最近的研究表明，小組成員之間的個性複合效應與整體小組績效有關，整合小組級個性和聲音行為可以增強在小組互動過程預測任務績效的預測能力。在預測小組任務績效時，我們建議應該從組內和組間兩個角度來建模小組成員的個性對於聲音行為的影響。具體來說，我們提出了一種基於圖學的複合型神經網絡：圖像對話聲學神經網絡（G-IAN）架構，用於建模小組級別的個性組成與成員的聲學行為之間的組內效應；此外，它利用組間的個性組成相似性生成圖表，以學習預測任務績效的組間關係。我們的結果顯示，G-IAN在NTULP和GGID數據庫上均實現了良好的預測效能，分類準確率在想個資料庫上分別達到了72.2％和78.4％，這比僅對聲音行為進行建模的基線模型絕對要高14％。我們也在ELEA資料庫上驗證了G-IAN的效能，並達到了64.97 MSE（0.409皮爾遜相關度）的預測效能，優於目前相關研究的預測效能。此外，我們在二維的人格空間進行可視化分析，以進一步闡明群體之間的結構關係。
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直流-直流轉換器是現今移動電子設備中的重要元件，因為它可以將電池的電源轉換成不同電壓值，以符合當今應用電子產品的需求。為了延長電池的續航力，此轉換器應採用單晶片實現且需產生準確的輸出電壓、較小的電壓漣波、較高的轉換效率以及較小的功率消耗和面積，從而增強系統性能並降低成本。 在DC-DC轉換器設計的不同方法中，數位脈衝寬度調製（DPWM）是最近先進電源管理的研究重點之一，因為其具有以下幾點優點：易於設計、可使用現有的數位設計流程、容易轉換至下世代半導體製程、較小的面積以及較低的功率消耗。為了提高輸出電壓的解析度並抑制輸出電壓的漣波，DPWM電路通常需要較大的位元數目來實現。但是，使用較大的位元數目會增加電壓轉換器的功率消耗和面積，因而降低DPWM技術的實用性。 在本文中，為了不要直接實現較大位元數目的硬體，我們提出了一種新的方法來提高有效位元數目。如此一來，既有大位元數目架構的優點，並同時保持較小的功率消耗和面積。本文所提出的方法綜合Dither方法和RC方法的概念，通過額外控制電路達成精確地調控脈衝寬度。本文也描述了如何設計並實現此控制電路，以一個3位元DPWM轉換器產生有效5位元的輸出電壓準位。此外，我們也以模擬的方式與其他文獻中的轉換器進行比較，證明此方法的優越性，即使我們使用的是較成熟的半導體技術，比較結果也顯示我們的方法在各種性能指標上的優勢。
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本論文旨在開發一以永磁同步馬達為主之風渦輪機模擬器與切換式磁阻風力發電機系統。首先，為利於研究進行，探究微電網、風力發電機、永磁同步馬達與切換式磁阻馬達之ㄧ些關鍵事務及常用介面轉換器。接著提出所建永磁同步馬達為主之風渦輪機模擬器。在適當設計之轉矩控制下，特定風渦輪機之轉矩-轉速與功率-轉速曲線得以忠實產出。此外，將永磁同步馬達操作在定速模式，所開發之風渦輪機模擬器成為傳統發電機之渦輪機。為使風渦輪機模擬器由市電供電，本論文設計製作一模組化三角接三相切換式整流器。 接著，開發一由非對稱橋式轉換器供電之切換式磁阻風力發電機，以作為對風渦輪機模擬器之測試負載。經適當建構其組成，包括外加激磁架構、換相架構、電壓及電流控制器，可得到良好發電特性。在一般定速發電下，切換式磁阻發電機可輸出良好調節之電壓；而於變速風力發電下，應用擾動觀察法可穩定達成最大功率點追蹤。 最終，設計一直流/直流升壓式介面轉換器，由切換式磁阻發電機之輸出建立400V之微電網直流鏈。經由所設計之電流及電壓控制架構，可達成在切換式磁阻發電機輸出電壓變化與負載變動下，均有良好之電壓調節特性。所建所有功率級之正常操作與性能，皆以實測結果驗證。
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本論文旨在開發一具可變壓直流鏈及容錯能力之電動車永磁同步馬達驅動系統，於閒置模式中，其可執行能源收集及聯網操作。馬達驅動系統之直流鏈電壓，由蓄電池經雙向全橋式直流/直流介面轉換器供給，其可低於或高於電池電壓，藉以提高能量轉換效率。而全橋式轉換器亦與一升/降壓轉換器並聯，使其具容錯能力，當馬達於直流鏈電壓高於電池電壓之速度區間時，可自動以兩臂形成交錯式介面轉換器。另外，超電容經單臂升/降壓轉換器介接至馬達驅動器之直流鏈，其可協助電池於馬達急加速時提供能量，並儲存再生煞車之回送能量。 首先，建構具換向功能及動態控制之標準電動車內置磁石式永磁同步馬達驅動系統，提出許多量測結果用於實驗性能評估。爾後，開發一可變換頻率之高頻注入無位置感測電動車內置磁石式永磁同步馬達驅動系統，並與標準驅動器進行比較評估。 在電動車閒置下，藉外加三相變頻器及雙向CLLC諧振直流/直流轉換器，所開發之電動車馬達驅動系統可施行電網至車輛及車輛至電網之操作。於電網至車輛模式中，三相變頻器操作成切換式整流器，由電網對車載電池進行充電。至於車輛至電網模式，電池可藉相同之變頻器，供給當地負載及預設功率至電網。 最後，配置兩種能源收集系統於所研製之電動車驅動器。車頂之太陽光伏可於任何情況下，通過一升壓直流/直流轉換器直接對電池充電。而於閒置下，透過適當建構之集成架構，亦可藉屋頂之太陽光伏、可取用之直流電源或三相/單相交流電源，對車載電池進行輔助充電。
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本論文旨在開發具電網至車輛、車輛至電網及能源收集功能之電池/超電容供電電動車開關式磁阻馬達驅動系統。其直流鏈電壓由電池經全橋式直流/直流轉換器建立。由於所用轉換器之電壓轉換彈性，直流鏈電壓可高於和低於電池電壓，改善了廣速度範圍下之能量轉換效率。超電容經一雙向升/降壓直流/直流轉換器介接至直流鏈，可有效降低電池變動之充/放電電流。在電動車馬達驅動控制方面，除電力電路外，亦妥善設計換相設定與移位、動態電流及速度控制機構，獲得良好之操作特性。再者，由於介面轉換器建立之升壓直流鏈，進一步提升高速及/或高載下之性能。 在電動車閒置聯網下，利用所外加之雙向三相變頻器及交錯式CLLC諧振轉換器，可施行電網至車輛、車輛至電網及車輛至家庭等操作，其中，電氣隔離係由諧振轉換器所提供。在電網至車輛操作模式，車載電池可由單相或三相市電進行充電，具良好之電力品質。至於車輛至電網及車輛至家庭操作模式，變頻器產出之單相或三相交流電，供給家用負載或回送預設功率至電網。 所開發之能源收集系統具有兩種機構，即為太陽光伏能源收集器及插入式能源收集器。前者，屋頂之太陽光伏透過車上具有之全橋式轉換器形成升壓直流/直流轉換器，直接對車載電池充電。至於後者，以三相維也納切換式整流器作為基礎架構，可接受三相交流、單相交流與直流源對電池進行輔助充電。
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本論文旨在建立一具插入式能源收集及儲能源支撐之開關式磁阻馬達驅動系統。首先建構一非對稱橋式轉換器供電之開關式磁阻馬達驅動系統，透過妥善設計電力電路、換相移位機構、電流及速度控制器等，具有良好之驅動特性。此外，由於三相雙向切換式整流器建立之升壓直流鏈，使馬達於高速高載下之驅動性能得以提升，也可成功地執行反轉及再生剎車。 所配裝適當之儲能裝置，可改善開關式磁阻馬達驅動系統之供電品質，所建立之儲能系統包含開關式磁阻馬達驅動之飛輪、超級電容與蓄電池，各具雙向介面轉換器，並經一雙向隔離諧振轉換器介接至直流鏈。透過適當設計之電力電路及控制器，皆具良好之充放電特性。再於其直流鏈研究所建電池儲能系統與開關式磁阻馬達驅動系統之互聯操作。 最後，開發一以單相升壓切換式整流器為主之插入式能源收集器，可輸入收集之單相交流或直流電源，可減少馬達驅動系統由市電供給之能源消耗。或者，能源收集裝置可對儲能系統進行輔助充電。
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本論文旨在開發一風力切換式磁阻發電機為主之雙極性直流微電網。首先，建立實驗型之風力切換式磁阻發電機，使用一變頻器供電永磁同步馬達作為發電機之替代風渦輪機，並裝設適當之外激電源以成功發電建立電壓。採用磁滯電流控制脈波寬度調變機構，提高線圈電流控制之強健性，以對抗反電動勢效應。透過適當電壓命令之設定、強健電壓控制及動態換相移位，獲得在變動轉速下改善之輸出電壓特性。 接著，建構切換式磁阻發電機後接之三階升壓介面轉換器，建立電壓調節特性良好之微電網雙極性直流匯流排。並由所提均壓控制架構降低雙極性直流匯流排之電壓不平衡。此外，使用簡易之強健電壓控制，強化電壓調節控制之強健性及性能。其次，開發一蓄電池儲能系統，提供所建雙極性直流微電網之能源支撐，蓄電池經一雙向升/降壓直流/直流轉換器介接至微電網之匯流排，搭配適當之控制，獲得良好之充、放電特性。再者，配裝一傾卸式負載，避免能源過剩所造成之匯流排過壓。 第三，建構一單相三線負載變頻器作為測試負載，應用比例共振控制得到良好之交流電壓波形及動態響應特性，用以從事單向微電網至家用負載之操作。最後，以實測結果觀察所建構雙極性直流微電網之總體操作特性。
本文將於2025/08/16開放下載。若您希望在開放下載時收到通知，可將文章加入收藏。