1. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ปานกลาง
T (N·m) n (rpm) 15 N·m n0 n = ? มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (k = 1 N·m/A, Ra = 1 Ω) ทำงานจาก 110 V และขับโหลดแรงบิด 15 N·m จงหาความเร็ว n ในหน่วย rpm
V = 110 V k = 1 N·m/A Ra = 1 Ω T = 15 N·m
n = rpm
2. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ยาก
+ − 240 V D = ? Ra = 0.4 Ω M + − E n = 500 rpm T = 18.75 N·m ช็อปเปอร์ไฟฟ้ากระแสตรงป้อนมอเตอร์ (k = 0.75 V·s/rad, Ra = 0.4 Ω) จากบัสไฟตรง 240 V แรงดันอาร์เมเจอร์เฉลี่ยคือ D·240 V จงหาดิวตี้ไซเคิล D ที่ทำให้มอเตอร์หมุนที่ 500 rpm กับโหลด 18.75 N·m
Vdc = 240 V k = 0.75 V·s/rad Ra = 0.4 Ω T = 18.75 N·m n = 500 rpm
D = %
3. เฟืองและชุดเฟือง ปานกลาง
N1 = 40 N2 = 72
มอเตอร์ 3 kW หมุนที่ 2900 rpm ขับเฟืองเล็กที่มี 40 ฟัน ซึ่งขบกับเฟืองที่มี 72 ฟัน คู่เฟืองมีประสิทธิภาพ 98% หาแรงบิด T1 บนเพลาของมอเตอร์
P = 3 kW n1 = 2900 rpm N1 = 40 N2 = 72 η = 98%
T1 = N·m
4. เฟืองและชุดเฟือง ยาก
A = 25 B = 30 C = 16 D = 20
ในชุดเฟืองประกอบ เฟือง A (25 ฟัน) บนเพลาขาเข้าหมุนที่ 2900 rpm ขับเฟือง B (30 ฟัน) เฟือง C (16 ฟัน) ติดอยู่กับเพลาเดียวกับ B และขับเฟือง D (20 ฟัน) บนเพลาขาออก หาความเร็วรอบขาออก nout
nin = 2900 rpm A = 25 B = 30 C = 16 D = 20
nout = rpm
5. การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่ม ปานกลาง
t Ts = 1/fs f = 185 kHz fs = 100 kHz คลื่นไซน์ 185 kHz ถูกสุ่มที่ 100 kHz โดยไม่มีฟิลเตอร์ป้องกันแอลลิอัส มันปรากฏในตัวอย่างที่ความถี่ fa ใด จงตอบในหน่วย kHz
f = 185 kHz fs = 100 kHz
fa = kHz
6. การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่ม ยาก
1 2 2 ch ∿ 01 tc = 4 µs tset = 2 µs fs = ? มัลติเพล็กเซอร์ 2 ช่องป้อน ADC ตัวเดียว การแปลงแต่ละครั้งใช้เวลา 4 µs และหลังการสลับช่องทุกครั้ง อินพุตต้องการเวลา 2 µs เพื่อตั้งตัว ช่องถูกสแกนสลับกันโดยไม่หยุดพัก จงหาอัตราการสุ่ม fs ของแต่ละช่อง ในหน่วย kHz
n = 2 tc = 4 µs tset = 2 µs
fs = kHz
7. บริดจ์วีตสโตนและสเตรนเกจ ปานกลาง
+ − 3 V 330 Ω 330 Ω + ΔR 330 Ω 330 Ω a b + − 29.41 mV
บริดจ์ที่มีแขนสี่ข้างข้างละ 330 Ω ได้รับแรงดัน 3 V เมื่อเซนเซอร์ R₂ เปลี่ยนไป เอาต์พุตอ่านได้ Vab = 29.41 mV จงหาการเปลี่ยนแปลงที่แน่นอน ΔR ของ R₂
Vs = 3 V R = 330 Ω Vab = 29.41 mV
ΔR = Ω
8. บริดจ์วีตสโตนและสเตรนเกจ ยาก
+ − 10 V 350 Ω 350 Ω + ΔR 350 Ω 350 Ω a b + − Vo
ควอเตอร์บริดจ์ (เกจที่ทำงานหนึ่งตัว, GF = 2.12) ถูกกระตุ้นด้วย 10 V ความเครียดสูงสุดที่ต้องวัดคือ 250 µε และต้องให้ 3.3 V ที่อินพุตของตัวแปลงสัญญาณแอนะล็อกเป็นดิจิทัล จงหาอัตราขยายของเครื่องขยาย G
Vs = 10 V GF = 2.12 εmax = 250 µε VFS = 3.3 V
G =
9. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ปานกลาง
กระบวนการ G(s) = 1/(1s + 1) ถูกควบคุมด้วยอัตราขยายสัดส่วน K = 19 ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess สำหรับขั้น เป็นเปอร์เซ็นต์ของขนาดขั้น
G(s) = 1/(1s + 1) K = 19
ess = %
10. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ยาก
R(s) + 25 + Kd s 4 s(s + 1) C(s) − ตัวควบคุม PD C(s) = 25 + Kd ·s ขับโรงงาน G(s) = 4/(s(s + 1)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยายอนุพันธ์ Kd ที่ทำให้วงปิดมีอัตราส่วนการหน่วง ζ = 0.6
G(s) = 4/(s(s + 1)) Kp = 25 ζ = 0.6
Kd = s
11. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 2/(s² + s + 4) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย โพลคือ s = σ ± jωd จงหาส่วนจริง σ
G(s) = 2/(s² + s + 4)
σ =
12. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ยาก
การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของระบบอันดับสองที่ไม่มีศูนย์พุ่งเกิน 8 % และยอดแรกเกิดที่ t = 1 s จงหาความถี่ธรรมชาติ ωn
%OS = 8 % tp = 1 s
ωn = rad/s