綜一館 5F

控制工程實驗室

Control Engineering Lab
  • 設置目的:

    使學生能實際進行控制系統分析,利用MATLAB/Simulink軟體對於動態系統進行模擬分析並進行即時控制,以及介紹深度學習、圖像處理、嵌入式系統相關的研究。由動手操作驗證自動控制的基本理論。

  • 常設開授課程:

    • 自動控制實驗(大三必修),1學分,3小時/週,人數:50人
    • 數位控制(大四選修),3學分,3小時/週,人數:50人
    • MATLAB在工程上的應用(大四選修),3學分,3小時/週,人數:35人
    • 嵌入式系統(大四選修),3學分,3小時/週,人數:50人
    • 影像處理(大四選修),3學分,3小時/週,人數:50人

課程簡介

自動控制實驗

本課程為配合自動控制所開設之實驗課程,其目的在於以實驗來驗證自動控制課程所學之理論,使同學認識控制在工業上的各種應用。
利用MATLAB/Simulink軟體對於動態系統進行模擬分析並進行即時控制,由動手操作驗證自動控制的基本理論。熟悉一階系統時間響應行為、二階系統時間響應特性、分析不同型態系統的穩態誤差,學習PID控制器之設計,並應用於一階系統及二階系統的控制。

數位控制

本課程主要講解數位控制系統理論基礎、分析及設計方法,討論離散時間和採樣數據系統的系統建模和分析,對離散閉迴路控制系統來進行分析與設計。

課程內容 : 

  1. 離散時間系統與Z轉換
  2. 取樣與重建
  3. 開迴路離散時間系統
  4. 閉迴路系統
  5. 系統之時間響應特性
  6. 穩定性分析之技術

MATLAB在工程上的應用

學習Matlab軟體之操作技巧以及程式撰寫,加強程式寫作技巧與觀念,以及應用於工程上之數值計算問題。

課程內容 : 

  1. Matlab軟體介紹及基本操作技巧
  2. Matlab 基本運算 : 基礎數值分析
  3. Matlab 常用數學函式及其語法
  4. 矩陣基本運算
  5. Matlab繪圖
  6. 程式流程控制
  7. 代數方程式之求解
  8. 微積分之數值計算
  9. 微分方程式之求解
  10. Matlab之符號運算功能
  11. Matlab之進階應用-數位影像處理應用
  12. Matlab之進階應用-深度學習

嵌入式系統

本課程希望學生對對嵌入式系統和特定領域的相關知識有透徹的了解,涵蓋嵌入式系統開發的理論和實務方面。 學生將熟習相關技能,並學習軟件和硬件的集成以及系統設計、集成、驗證和管理。

影像處理

本課程的為影像處理的基本理論。 例如:影像採樣與量化、顏色、單點處理、分割、形態學處理、線性圖像過濾與關聯、特徵提取和識別等方式。 學生通過在Matlab和Python中實作和學習圖像處理算法的相關技巧。

Courses

Automatic Control Experiment

This course is an experimental course set up in conjunction with automatic control. Its purpose is to use experiments to verify the theories learned in the automatic control course, so that students can understand the various applications of control in industry.

Use MATLAB/Simulink software to simulate and analyze the dynamic system and carry out real-time control. The basic theory of automatic control is verified by hands-on operation. Familiar with the time response behavior of the first-order system, the time response characteristics of the second-order system, analyze the steady-state error of different types of systems, learn the design of the PID controller, and apply it to the control of the first-order system and the second-order system.

Digital Control

This course mainly explains the theoretical basis, analysis, and design methods of digital control systems, discusses the system modeling and analysis of discrete-time and sampled-data systems, and analyzes and designs discrete closed-loop control systems.

Course contents:

  1. Discrete-time system and Z-transform
  2. Sampling and reconstruction
  3. Open-loop discrete-time system
  4. Closed-loop system
  5. Time response characteristics of the system
  6. Technologies of stability analysis

MATLAB Application Courses in Engineering

Learn the operating skills and programming of Matlab software, strengthen programming skills and concepts, and apply numerical calculation problems in engineering.

Course contents:

  1. Introduction to Matlab software and basic operating skills
  2. Matlab basic operations: basic numerical analysis
  3. Matlab commonly used mathematical functions and their syntax

Embedded System

This course provides a thorough understanding of Embedded Systems and specialization in a specific area covering theoretical and practical aspects of embedded systems development. Students gain engineering skills and learn integration of software and hardware, system design, integration, verification, and management.

Application for Digital Image Processing

This course’s emphasis is on the general principles of image processing. Image sampling and quantization, color, point operations, segmentation, morphological image processing, linear image filtering and correlation, feature extraction, and recognition tasks. Students learn to apply the material by implementing and investigating image processing algorithms in Matlab and Python.

實驗室設備

基本教學設備
  • 個人電腦(Core i3) 30台

  • 多功能數位類比介面卡(ADDA626) 20片

  • 交流伺服馬達(120W) 19個

  • MATLAB軟體(R2018b) 1套

  • 實驗桌(3×6尺) 20張

  • 網頁伺服器 1台

  • GPU運算主機 1台

  • 機器人套件(超音波與影像感測型) 數組

  • 反向放大器測試
    反向放大器測試
  • 伺服馬達控制系統連接模組
    伺服馬達控制系統連接模組
  • GPU 運算主機
    GPU 運算主機
  • 網頁伺服器
    網頁伺服器
  • 機器人模組(影像感測型)
    機器人模組(影像感測型)
  • 機器人模組(超音波感測型)
    機器人模組(超音波感測型)