一 基于FPGA的机电控制实验室√与传统的实验室的区别：
各种形式马达除应用于加工机器外，并已普及应用于家电与通讯产品，然而学术界在马达控制设计研究，大部分使用PC插卡方式，利用计算机计算能力设计研究各种先进控制方法，使得马达⌒ 效率提高，精度更准，速度更快，虽然研究相当成功，也不断提高学术领域，但如想将研究技术转移产品上，其控制器成本太高（PC加控制卡），使得学术研究领域无法落实于业界所■需要产品上；这】几年半导体技术不断提升，相对的多家半导体看好未来市场，开发︼出马达专用芯片，使得控制器∩成本大幅降价，也符合业界可接受生产成本，其中以TI（DSP240系列）为主，目前学术界大部分也使用此发展工具做各种研究与应用，也出现蛮多应用实例，但现今产品技术不断提升》，相对产品生产价格必须不断下降◥，也因此必须有价格更低廉、功能精确度更好专用芯片，因此学术界除以往在马达控制设计研究，并开始研究专用芯片设计与规划，使得这几年IC设计语言VHDL也开始受到←重视，因此学习VHDL语言与使用FPGA应证加上在马达控制设▅计研究为未来研究方向。
二 实验室↘研究价值：
其一：在FPGA芯片中以VHDL语言设计各种控制法则，应证于各种马达观测及控制效果，此成果造就研究生将来较适合进入自己想开发自己产品公司如威盛、华硕、联发科╱等企业；
其二：在FPGA芯片中厂商已使用∑VHDL设计规划一只DSP含微控码整套设计教学流程，除学「习整个DSP规划设计流程外，厂商也〒配合建教合作案提供VHDL原始档，研究生加以测试改良或自行开发规划DSP，此成果造就研究生将来较适合进入半导体开发→马达专用芯片企业如TI、NEC等企业。
然而，随着电力电子产品市场的逐渐扩←增，高功率电力模块（IGBT module）的使用量不断增加。目前使用的产品，以变频器及不断电系统的用量最大。对于●民生用品∏， 如电梯、冷气机、电冰箱等，也一直是国内相关产↑业期待争食的一个区块。此外，随着电动脚踏车、电动摩托车、电动滑板车╲、电动代步车以及运动器材的推广，将成为高功率电力模块与高电〓压驱动IC的另一主要新兴市╳场。
针对新兴的电动车辆市场，目前全球有ξ1,120家电动车辆∞制造商，2001年全球电动车辆(包含轻重工业用电动车辆、电动代步车、电动二轮车、电动高尔∏夫球车、电动汽车、军用车、机器人等)，以上的应♀用，基于安全性的考虑，均有逐渐改用直流无刷马达的趋势。因为直流』有刷马达的电刷于运转过程中所产生的电磁干扰，使有使▲用心率调整器的使用者，会面临可能生命的危险，所以造成直流无刷马达，在许多应用场合中，已渐※渐成为市场的主流。对于民生用的产品，例如空调用马达，抽水机马达等，基于节省能源，与降↓低噪音等考虑，有渐渐采用直流无刷马达，或是高效↘能AC马达的趋势。另外，配合政府实施高效能马达的政∏令宣布，传统的AC马达也将逐渐式微，取而代之的将是具高效々能的AC伺服㊣马达或是直流无刷马达。
基于以上因素，电动机（交流伺服马达或直流无刷马达）控制为「提升工业质量及竞争性为最基本学习技㊣ 术，也因此本系重新规划完整全新技术电动机控制与电力电子实验室。在电动机控制实验室规划中以FPGA可程序逻辑闸为主控卐制器：初期已规划完←成DSP芯片，学习微控码撰写★各种控制方式与接口程序，配合Matlab Simulink 仿真软件，针对电动机控制每一环节，加以了解及改善，在专题与研△究生方面，可使用VHDL语言设计规划电◇动机控制芯片设计，初期阶段可⊙采用FPGA应证与测试，透过举办研讨会与技术观摩，如有兴趣厂商可与本校签订╲建教合作作〓技术转移等。在电力电子实验规划方面，驱动组件采用MOSFET与IGBT模块，PWM控制芯片采用FPGA规划，规划完整直流转⌒换电路和电源供应器的设计和实验〒与直流对交流的电源转换，即ζ 各种变频器的设计与实验，目前传统皆以电子电路来完成，此项采用全数字PWM控制方式完成。
三 直流伺服马达控制实验设备参数如下：
A FPGA核∩心控制模块
1、 采用 100 万容量 FPGA 可程序逻辑闸（插卡式并可任意更换不同容量），并提供』具备 DSP 控制功能。
2、 TI- MSP430 省电型 16 位微控器。
3、 与 PC 联机采用 USB 2.0 传输，可任意设定控制参数作实◇时控制。
4、 12 Bits 2 频道 ADC 模拟输入讯号。
5、 12 Bits 2 频道 DAC 模拟输出讯号。
6、 128K RAM 与 512K Flash ROM 内存。
7、 26PIN 输出界面，提供直流伺服马达控制接口。
8、 四位数 LED 七段显示功能控制。
9、 4＊4 矩★阵键盘输入控制。
10、 16点 I/O 由 LED 显示，并提供输出▓接点。
11、 光纤输出端口与光纤数入端口。
B 直流伺服马达模块
1、 直流伺服马达为欧美原装进口。
2、 额定功率 15 Watt 。
3、 额定转速 4500 rpm。
4、 额定电压 ± 12 伏电压。
5、 驱动功率芯片采用MOSFET。
6、 500 P/R 光电译码∞器，与马达结合一体。
7、 ΦA、 ΦB 二相检出。
8、 PWM与ΦA、 ΦB皆以LED显示动作。
9、 具备过电流、过电压保护。
C 系统软件
1、 系统操※作使用FPLC人机图控系统设计。
2、 静态绘图分平面、直线、文字图形等设计。
3、 动态数据显示提供数字、灯号、示波器、水银柱、按键、选项等♀动画指令。
4、 可选择简单易懂图形输入操作法▅，设计静态与动态图形监控画面。
5、 提供4频道示波器实时显示功能。
6、 提供16频道24M逻辑分析实时显示功能
7、 示波器分析信号可由鼠标任意放大、缩小，平移、合并等Ψ设定功能。
8、 提供在FPGA 具有DSP功能★控制芯片，并可重新规划设计。
9、 透过适当↓的FPGA电路设计，各网络节点都可透过光纤网络和其①它任何网络节点作同步通讯，执行FPGA内部存储器的数据交↙换。数据交换频率可达1KHz以上。
10、 提供马达控制教学实验软件如下：
开回路的电压控制实验
闭回路的速度控制实验
闭回路的位置控制实验
加减速的位置控制实验
正弦波的位置控制实验
可程序的位置控制实验
以上设备得标厂商必须提供实¤验操作手册与软件设计手ζ 册，并提供设计DSP控制芯片VHDL原始码。
