1
國立成功大學「邁向頂尖大學計畫」
延攬優秀人才工作報告表
NCKU’s “Aim for the Top University Project”
Work Report Form for Distinguished Scholars
□續聘continuation of employment █離職resignation
100 年 7 月 13 日更新 受聘者姓名
Name of the Employee 詹為守 █男 女
Male Female
聘 期 Period of Employment
from 104 年(y) 02 月(m) 16 日(d) to 104 年(y) 11 月(m) 11 日(d) 研究或教學或科技研發與
管理計畫名稱 The project title of research,
teaching, technology development and management
多機器人編隊系統的最佳 化及強健控制設計與實現
計畫主持人
（申請單位主管）
Project Investigator (Head of Department/Center)
廖德祿
補助延聘編號
Grant Number HUA 104-3-3-111
一、 研究、教學、科技研發與管理工作全程經過概述。（由受聘人填寫）
Please summarize the entire research, teaching, or science and technology R&D and management work process (To be completed by the employee)
“多機器人編隊系統的最佳化及強健控制設計與實現”為科技部兩年期的專題研 究計畫，此計畫的編號為“MOST 103－2221－E－006－186－MY2”。本人主要的工 作為協助廖教授完成此計畫的內容。目前已完成第一年的成果目標，並在今年 6 月 已向科技部提交此計畫的期中進度報告書。第一年主要完成的工作為多機器人編隊 控制器的設計與模擬，其中編隊控制器是透過順滑模式控制（sliding mode control）、
一致性演算法（consensus algorithm）與圖形理論（graph theory）等方法的整合，並 由李亞普諾夫定理（Lyapunov theorem）來分析閉迴路系統的穩定，最後由 MATLAB 軟體來模擬與驗證本計畫方法的可行性。本人將此研究成果整理後，已投到 SCI 的 控制期刊，目前此論文正在外面接受審查。此論文的相關資訊如下：
[1] T.-L. Liao, J.-J. Yan, and W.-S. Chan (Corresponding author), “Distributed Sliding-Mode Formation Controller Design for Multi-Robot Dynamic Systems,” Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, 2015. (SCI) (Submitted)
此研究計畫第二年的目標為將第一年的結果，透過一個粒子群最佳化法（Particle Swarm Optimization）來找出性能最佳的控制器參數。除此之外，此計畫另一個目 標為完成多機器人編隊控制的實驗與驗證。目前本人已了解粒子群最佳化法的相關 理論與正在撰寫此方法的相關程式；並同步進行機器人相關感測器的測試與機電的 整合。預計第二年的目標完成後，本人會將此結果整理成論文，並將此論文投到其 他 SCI 的控制期刊。
本人另一個工作為執行多隻四旋翼無人飛行載具（quadrotor unmanned aerial vehicle, quadrotor UAV）的編隊控制。近年來，無人飛行載具（unmanned aerial vehicle, UAV）吸引了諸多領域的關注與研究。主要的原因是無人飛行載具在軍用與民用 上，已具有許多的實際應用，如：監控、偵察、核災場地圖的建立、收尋與救援任 務、和預防環境的災害。四旋翼無人飛行載具是近年來常見的一種無人飛行載具。
2
它主要的優點有：體積小，成本低、機構簡單與起飛、降落較不受空間的限制。並 且相較於傳統單旋翼的直升機具有更大的載重能力（四旋翼無人飛行載具有四個旋 翼）；因此四旋翼無人飛行載具是一個值得研究與應用的主題。目前已有許多文獻 針對單一的四旋翼無人飛行載具做相關的研究。但是對於多隻四旋翼無人飛行載具 合作議題的研究，就少了許多。多隻的四旋翼無人飛行載具相較於單一四旋翼無人 飛行載具具有下列的優點：（1）透過團隊合作的方式，能更快速完成所指定的任 務，如：偵察與收尋的任務、（2）不會因單一四旋翼無人飛行載具故障，而無法 完成任務、（3）可完成單一四旋翼無人飛行載具無法完成的工作，如：移動一個 單一四旋翼無人飛行載具無法負荷的重物。因此針對多隻的四旋翼無人飛行載具合 作控制是一個非常值得研究的議題。合作控制（cooperative control）是近年來機器 人學中最熱門的主題之一，常見的討論包含多機器人的編隊控制、環境探索及合作 搬運等。其中，編隊控制是一個典型合作控制的議題。基於上述的描述，可得知多 隻四旋翼無人飛行載具的編隊控制是一個值得深入討論的研究議題。本人目前已完 成了多隻四旋翼無人飛行載具的編隊控制器設計與模擬的結果。多隻的四旋翼無人 飛行載具的編隊控制器是透過動態曲面控制（dynamic surface control）、一致性演 算法、區間第二型模糊類神經網路（interval type-2 fuzzy neural networks）與圖形理 論等方法的整合，其中動態曲面控制是一種非線性的控制方法，區間第二型模糊類 神經網路是用來處理系統具有參數不確定性的問題。透過李亞普諾夫定理可確保系 統的穩定。關於多隻的四旋翼無人飛行載具的編隊控制之研究已有一些初步的研究 成果。本人已將此研究成果整理成論文，並將此論文已投到知名的 IEEE 控制期刊。
目前此論文正在外面接受審查。此論文的相關資訊如下：
[2] T.-L. Liao, W.-S. Chan (Corresponding author), and J.-J. Yan, “Distributed Adaptive Dynamic Surface Formation Control for Uncertain Multiple Quadrotor Systems with Interval Type-2 Fuzzy Neural Networks,” IEEE Trans. on Fuzzy Systems, 2015. (SCI) (Submitted)
除了上述的工作外，本人目前主要的工作是協助廖教授完成 12 月底向科技部申請 的專題研究計畫書，此研究計畫書的內容，主要是探討多隻的四旋翼無人飛行載具 的編隊控制器設計與實現。上述為本人今年主要的工作內容，以提供大家的參考，
謝謝！
3
二、研究或教學或科技研發與管理成效評估（由計畫主持人或單位主管填寫）
Please evaluate the performance of research, teaching or science and technology R&D and management Work: (To be completed by Project Investigator or Head of Department/Center)
(1)是否達到延攬預期目標？
Has the expected goal of recruitment been achieved?
是的，已達到延攬目標。詹博士完成”多機器人編隊系統的最佳化及強健控制設計與實現”專題研究計 畫，第一年的成果目標。第一年主要完成的工作為多機器人編隊控制器的設計與模擬，其中編隊控制器是 透過順滑模式控制（sliding mode control）、一致性演算法（consensus algorithm）與圖形理論（graph theory）
等方法的整合，並由李亞普諾夫定理（Lyapunov theorem）來分析閉迴路系統的穩定，最後由 MATLAB 軟體來模擬與驗證本計畫方法的可行性。
(2)研究或教學或科技研發與管理的方法、專業知識及進度如何？
What are the methods, professional knowledge, and progress of the research, teaching, or R&D and management work?
詹博士發揮專長，協助管理研究實驗室及帶領碩士生從事研究。
(3)受延攬人之研究或教學或科技研發與管理成果對該計畫(或貴單位)助益如何？
How have the research, teaching, or R&D and management results of the employed person given benefit to the project (or your unit)?
詹博士協助管理研究實驗室及帶領碩士生從事研究，對成果管理績效頗佳。
(4)受延攬人於補助期間對貴單位或國內相關學術科技領域助益如何？
How has the employed person, during his or her term of employment, benefited your unit or the relevant domestic academic field?
詹博士已完成兩篇 SCI 論文正審稿中，對國內研究控制相關領域助益頗多。
(5)具體工作績效或研究或教學或科技研發與管理成果：
Please describe the specific work performance, or the results of research, teaching, or R&D and management work:
詹博士已完成兩篇 SCI 論文正審稿中。
(6)是否續聘受聘人? Will you continue hiring the employed person? □續聘Yes □不續聘No
※ 此報告表篇幅以三～四頁為原則。This report form should be limited to 3-4 pages in principle.
※ 此表格可上延攬優秀人才成果報告繳交說明網頁下載。
This report form can be downloaded in http://scholar.lib.ncku.edu.tw/explain/
