106學年第1學期課程綱要

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一、課程基本資料
開課序號 1272 課程學制
科目代碼 AEC0005 課程名稱 數位控制系統
英文名稱 Digital Control Systems
全/半年 半 必/選修 選修
學分數 3.0 每週授課時數 正課時數: 3 小時
開課系級 電機系（學）大碩合開
先修課程
課程簡介 使學生具備數位控制系統之數學基礎，並能利用數位控制系統之分析及設計技術，實現數位控制器。
課程目標 對應系所核心能力
1.　瞭解各種數位控制之原理 學士:
　1-1 運用物理數學與電機電子工程知識與技術之能力
2.　能以程式語言撰寫各種數位控制法則，並據以分析各項數據 學士:
　1-3 規劃、設計及執行電機電子工程系統整合之能力
　1-4 發掘、分析與處理複雜且整合性工程問題之能力
3.　培養問題導向的思維和研究之能力 學士:
　1-3 規劃、設計及執行電機電子工程系統整合之能力
　1-4 發掘、分析與處理複雜且整合性工程問題之能力
4.　提升工程問題理解之能力，並利用各種數位控制方法進行分析及設計以求得解答 學士:
　1-1 運用物理數學與電機電子工程知識與技術之能力
　1-3 規劃、設計及執行電機電子工程系統整合之能力
　1-4 發掘、分析與處理複雜且整合性工程問題之能力
5.　能夠搜尋相關技術文獻，提升自我學習之能力 學士:
　1-1 運用物理數學與電機電子工程知識與技術之能力
　1-3 規劃、設計及執行電機電子工程系統整合之能力
　1-4 發掘、分析與處理複雜且整合性工程問題之能力
6.　能夠以小組方式進行主題式研究，培養團隊合作之能力 學士:
　1-4 發掘、分析與處理複雜且整合性工程問題之能力

二、教學大綱
授課教師 蔣欣翰
教學進度與主題
本課程教導學生設計數位控制系統的方法。首先介紹取樣定理及Z-Transform，使學生瞭解數位系統的建立方法，並學會分析數位系統的穩定性，接著根據所建立的數位系統，學習設計數位控制器方法來穩定系統，以及分析控制器的效能。本課程亦規劃實驗實作及期末專題實作，搭配Matlab/SIMULINK及LabVIEW的工具軟體，來教導學生設計數位控制系統來解決實際系統控制的問題。除了讓學生應證課堂上所敎授之控制設計理論於軟體模擬，也透過真實受控系統的專題實作，讓學生體驗從理論設計、軟體模擬到硬體實現數位控制系統的整個流程。
本課程的每週教學進度如下：
Week 1.   Introduction to Digital Control
Week 2.   Single-block Models and Their Responses
Week 3.   Building and Analyzing Multiblock Models
Week 4.   State-space Models (I)
Week 5.   State-space Models (II)
Week 6.   Sample-data Control Systems (I)
Week 7.   Sample-data Control Systems (II)
Week 8.   Digital Control Lab #1
Week 9.   Midterm
Week 10. Digital Control Lab #2
Week 11. System Performance (I)
Week 12. System Performance (II)
Week 13. Frequency Response 
Week 14. Proportional-integral-derivative Control
Week 15. Digital Control Lab #3
Week 16. State-space Design Methods
Week 17. Final Project
Week 18. Finals
教學方法
方式 說明
講述法 課程投影片及參考書目
問題解決教學 課程內容搭配實驗
合作學習 實驗分組進行與課程內容討論
實驗/實作 數位控制設計實驗實作
專題研究 期末專題
評量方法
方式 百分比 說明
期中考 20 % Midterm
期末考 20 % Final
報告 30 % Lab Report
專題 30 % Final Project
參考書目 1. Discrete-time Control Problems using Matlab
2. FeedbackControl Problems using Matlab and the Control System Toolbox
3. Related literature and referred papers. (Optional)

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