1.มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงปานกลาง
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงที่มี k = 1 N·m/A และ Ra = 0.2 Ω ต่อกับ 120 V จงหาแรงบิดสตอลล์ Tstall ซึ่งเป็นแรงบิดที่ความเร็วศูนย์
V = 120 Vk = 1 N·m/ARa = 0.2 Ω
Tstall = N·m
2.มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงยาก
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงกระตุ้นแยกที่ 110 V (Ra = 0.4 Ω) หมุนที่ 1500 rpm ด้วยกระแสอาร์เมเจอร์ 12 A โหลดเปลี่ยนไปและกระแสกลายเป็น 24 A โดยสนามแม่เหล็กไม่เปลี่ยน จงหาความเร็วใหม่ n2
V = 110 VRa = 0.4 Ωn1 = 1500 rpmIa1 = 12 AIa2 = 24 A
n2 = rpm
3.เฟืองและชุดเฟืองปานกลาง
พูลเลย์ 120 mm ที่ 1440 rpm ขับพูลเลย์ 250 mm ด้วยสายพานที่ลื่น 3 % จงหาความเร็ว n2 ของพูลเลย์ตาม
n1 = 1440 rpmd1 = 120 mmd2 = 250 mms = 3 %
n2 = rpm
4.เฟืองและชุดเฟืองยาก
สายพานเปิดเชื่อมพูลเลย์ 150 mm กับพูลเลย์ 315 mm ซึ่งศูนย์กลางห่างกัน 1200 mm จงหามุมโอบ θ บนพูลเลย์ที่เล็กกว่า ในหน่วยองศา
d1 = 150 mmd2 = 315 mmC = 1200 mm
θ = °
5.การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่มปานกลาง
ADC 10 บิตที่มีช่วงอินพุต 0 ถึง 2.5 V ตัดทิ้ง: รหัสเอาต์พุตของมันคือ ⌊Vin/LSB⌋ โดย 1 LSB = VFSR/2ᴺ จงหารหัสเอาต์พุตฐานสิบ D สำหรับอินพุต 0.746 V
N = 10VFSR = 2.5 VVin = 0.746 V
D =
6.การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่มยาก
ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีนาฬิกา 20 MHz ตั้งอัตราบอดของ UART เป็น fclk/(16·D) โดย D เป็นจำนวนเต็มที่ปัดไปยังค่าใกล้ที่สุด เป้าหมายคือ 115200 baud จงหาเปอร์เซ็นต์ความคลาดเคลื่อนของอัตราบอดจริง (เป็นบวกเมื่อเร็วเกินไป)
fclk = 20 MHzเป้าหมาย = 115200 Bd
e = %
7.บริดจ์วีตสโตนและสเตรนเกจปานกลาง
บริดจ์ที่มีแขนสี่ข้างข้างละ 220 Ω ได้รับแรงดัน 6 V เมื่อเซนเซอร์ R₂ เปลี่ยนไป เอาต์พุตอ่านได้ Vab = 58.82 mV จงหาการเปลี่ยนแปลงที่แน่นอน ΔR ของ R₂
Vs = 6 VR = 220 ΩVab = 58.82 mV
ΔR = Ω
8.บริดจ์วีตสโตนและสเตรนเกจยาก
โหลดเซลล์ (ฟูลบริดจ์ของสเตรนเกจ) มีเอาต์พุตพิกัด 2 mV/V ที่โหลดพิกัด 50 kg และถูกกระตุ้นด้วย 5 V จงหาเอาต์พุต Vo ที่โหลด 30 kg
2 mV/VFrated = 50 kgVs = 5 VF = 30 kg
Vo = mV
9.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDปานกลาง
อินพุตพาราโบลา r(t) = 1·t²/2 ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 10(s + 4)/(s²(s + 5)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 10(s + 4)/(s²(s + 5))r(t) = 1·t²/2
ess =
10.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDยาก
ตัวควบคุม PD C(s) = 2 + Kd·s ขับโรงงาน G(s) = 4/(s(s + 2)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยายอนุพันธ์ Kd ที่ทำให้วงปิดมีอัตราส่วนการหน่วง ζ = 0.8
G(s) = 4/(s(s + 2))Kp = 2ζ = 0.8
Kd = s
11.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 29/(s² + 7s + 58) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 29/(s² + 7s + 58)
ts = s
12.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดยาก
ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 65/(s(s + 6)) จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของลูปปิด โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 65/(s(s + 6))
ts = s