1. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ปานกลาง
T (N·m) n (rpm) 2 N·m n0 nFL มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (k = 0.25 V·s/rad, Ra = 0.4 Ω) ทำงานจาก 24 V ที่เต็มโหลดดึงกระแส 8 A ถ้าไม่คิดกระแสขณะไม่มีโหลด จงหาการควบคุมความเร็ว SR = (n₀ − nFL )/nFL เป็นเปอร์เซ็นต์
V = 24 V k = 0.25 V·s/rad Ra = 0.4 Ω IFL = 8 A
SR = %
2. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ยาก
T (N·m) n (rpm) 6 N·m 900 rpm มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงที่มี k = 0.6 V·s/rad และ Ra = 0.4 Ω ต้องขับโหลด 6 N·m ที่ 900 rpm จงหาแรงดันอาร์เมเจอร์ V ที่ต้องใช้
k = 0.6 V·s/rad Ra = 0.4 Ω T = 6 N·m n = 900 rpm
V = V
3. เฟืองและชุดเฟือง ปานกลาง
N1 = 25 N2 = 50
มอเตอร์ 7.5 kW หมุนที่ 1500 rpm ขับเฟืองเล็กที่มี 25 ฟัน ซึ่งขบกับเฟืองที่มี 50 ฟัน ไม่คิดการสูญเสีย หาแรงบิดขาออก T2 บนเพลาของเฟือง
P = 7.5 kW n1 = 1500 rpm N1 = 25 N2 = 50 η = 100%
T2 = N·m
4. เฟืองและชุดเฟือง ยาก
d1 = 125 mm d2 = 300 mm 2880 rpm C = 1000 mm T1 = 1200 N T2 P = ?
สายพานเปิดเชื่อมพูลเลย์ขับ 125 mm ที่ 2880 rpm กับพูลเลย์ 300 mm ศูนย์กลางห่างกัน 1000 mm สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานคือ 0.35 และแรงตึงด้านตึงต้องไม่เกิน 1200 N จงหากำลังสูงสุด P ที่สายพานส่งได้โดยไม่ลื่น ในหน่วย kW (ไม่คิดผลของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์)
d1 = 125 mm n1 = 2880 rpm d2 = 300 mm C = 1000 mm μ = 0.35 T1 = 1200 N
P = kW
5. การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่ม ปานกลาง
Vin N = ? 5 V 2ᴺ − 1 0 ≤ 1 mV ADC ที่มีช่วงอินพุต 0 ถึง 5 V ต้องแยกแยะขั้นขนาด 1 mV หรือเล็กกว่า จงหาจำนวนบิตที่น้อยที่สุด N
VFSR = 5 V ความละเอียด = 1 mV
N =
6. การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่ม ยาก
S D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Tb 10·Tb 19200 Bd, 8N1 ADC 10 บิตสตรีมทุกตัวอย่างผ่าน UART ที่ 19200 baud รูปแบบ 8N1 (บิตเริ่ม ข้อมูล 8 บิต บิตหยุด 1 บิต) แต่ละตัวอย่างถูกส่งเป็น 2 ไบต์เต็ม และลิงก์ถูกใช้งานตลอดเวลา จงหาความถี่สัญญาณสูงสุด fmax ที่สุ่มได้โดยไม่เกิดแอลลิอัส ในหน่วย Hz
baud = 19200 Bd N = 10 8N1
fmax = Hz
7. บริดจ์วีตสโตนและสเตรนเกจ ปานกลาง
+ − 15 V 470 Ω 470 Ω + ΔR 470 Ω 470 Ω a b + − Vab = ?
บริดจ์มีแขนสี่ข้างข้างละ 470 Ω และ Vs = 15 V เซนเซอร์ R₂ เพิ่มขึ้น ΔR = 70.5 Ω จงหาเอาต์พุตที่แน่นอน Vab ในหน่วย mV
Vs = 15 V R = 470 Ω ΔR = 70.5 Ω
Vab = mV
8. บริดจ์วีตสโตนและสเตรนเกจ ยาก
+ − 2.5 V 1000 Ω 1000 Ω + ΔR 1000 Ω 1000 Ω a b + − 0.313 mV
ควอเตอร์บริดจ์ที่มีเกจทำงานหนึ่งตัว (GF = 2) ถูกกระตุ้นด้วย 2.5 V เมื่อรับโหลด เอาต์พุตอ่านได้ 0.313 mV จงหาความเครียด ε ในหน่วย µε
Vs = 2.5 V GF = 2 Vo = 0.313 mV
ε = µε
9. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ปานกลาง
r(t) = 5·t²/2 + 20(s + 3) s²(s + 2) C(s) − อินพุตพาราโบลา r(t) = 5·t²/2 ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 20(s + 3)/(s²(s + 2)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 20(s + 3)/(s²(s + 2)) r(t) = 5·t²/2
ess =
10. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ยาก
R(s) + K = 8 10 s(s + 5) C(s) − ตัวควบคุมสัดส่วน K = 8 ขับโรงงาน G(s) = 10/(s(s + 5)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 10/(s(s + 5)) K = 8
ts = s
11. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 166/(s² + 6s + 83) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 166/(s² + 6s + 83)
ts = s
12. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ยาก
R(s) + 135 s(s + 5) G(s) C(s) − ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 135/(s(s + 5)) จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของลูปปิด โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 135/(s(s + 5))
ts = s