1. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ปานกลาง
T (N·m) n (rpm) Tst = ? n0 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงที่มี k = 0.8 N·m/A และ Ra = 1.2 Ω ต่อกับ 220 V จงหาแรงบิดสตอลล์ Tstall ซึ่งเป็นแรงบิดที่ความเร็วศูนย์
V = 220 V k = 0.8 N·m/A Ra = 1.2 Ω
Tstall = N·m
2. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ยาก
T (N·m) n (rpm) 15 N·m 300 rpm มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงที่มี k = 1 V·s/rad และ Ra = 1.2 Ω ต้องขับโหลด 15 N·m ที่ 300 rpm จงหาแรงดันอาร์เมเจอร์ V ที่ต้องใช้
k = 1 V·s/rad Ra = 1.2 Ω T = 15 N·m n = 300 rpm
V = V
3. เฟืองและชุดเฟือง ปานกลาง
N1 = 32 N2 = 45
มอเตอร์ 2.2 kW หมุนที่ 960 rpm ขับเฟืองเล็กที่มี 32 ฟัน ซึ่งขบกับเฟืองที่มี 45 ฟัน คู่เฟืองมีประสิทธิภาพ 97% หาแรงบิดขาออก T2 บนเพลาของเฟือง
P = 2.2 kW n1 = 960 rpm N1 = 32 N2 = 45 η = 97%
T2 = N·m
4. เฟืองและชุดเฟือง ยาก
A = 15 B = 40 C = 18 D = 40
ในชุดเฟืองประกอบ เฟือง A (15 ฟัน) บนเพลาขาเข้าหมุนที่ 1450 rpm ขับเฟือง B (40 ฟัน) เฟือง C (18 ฟัน) ติดอยู่กับเพลาเดียวกับ B และขับเฟือง D (40 ฟัน) บนเพลาขาออก หาความเร็วรอบขาออก nout
nin = 1450 rpm A = 15 B = 40 C = 18 D = 40
nout = rpm
5. การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่ม ปานกลาง
Vin N = 10 2.5 V 2ᴺ − 1 1 LSB 0.308 V ? ADC 10 บิตที่มีช่วงอินพุต 0 ถึง 2.5 V ตัดทิ้ง: รหัสเอาต์พุตของมันคือ ⌊Vin /LSB⌋ โดย 1 LSB = VFSR /2ᴺ จงหารหัสเอาต์พุตฐานสิบ D สำหรับอินพุต 0.308 V
N = 10 VFSR = 2.5 V Vin = 0.308 V
D =
6. การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่ม ยาก
S D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 P Tb 11·Tb 19200 Bd, 8E1 ADC 12 บิตสตรีมทุกตัวอย่างผ่าน UART ที่ 19200 baud รูปแบบ 8E1 (บิตเริ่ม ข้อมูล 8 บิต พาริตีคู่ บิตหยุด 1 บิต) แต่ละตัวอย่างถูกส่งเป็น 2 ไบต์เต็ม และลิงก์ถูกใช้งานตลอดเวลา จงหาความถี่สัญญาณสูงสุด fmax ที่สุ่มได้โดยไม่เกิดแอลลิอัส ในหน่วย Hz
baud = 19200 Bd N = 12 8E1
fmax = Hz
7. บริดจ์วีตสโตนและสเตรนเกจ ปานกลาง
+ − 6 V 120 Ω 120 Ω 120 Ω 120 Ω a b + −
สเตรนเกจ 120 Ω เป็นแขนหนึ่ง (R₂) ของบริดจ์ที่มีแขนสี่ข้างเท่ากันข้างละ 120 Ω และแรงดันกระตุ้น 6 V จงหากำลัง Pg ที่สูญเสียในเกจ ในหน่วย mW การร้อนขึ้นเองจำกัดแรงดันกระตุ้น
Vs = 6 V R = 120 Ω
Pg = mW
8. บริดจ์วีตสโตนและสเตรนเกจ ยาก
+ − V 120 Ω 120 Ω + ΔR 120 Ω 120 Ω a b + −
สเตรนเกจ 120 Ω ที่มีตัวประกอบเกจ 2.05 ติดอยู่กับแท่งเหล็กกล้า เมื่อรับโหลด ความต้านทานเพิ่มขึ้น 0.123 Ω จงหาความเครียด ε ในหน่วยไมโครสเตรน (µε)
R = 120 Ω GF = 2.05 ΔR = 0.123 Ω
ε = µε
9. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ปานกลาง
R(s) + K (s + 4)(s + 5) C(s) − วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี G(s) = K/((s + 4)(s + 5)) จงหาอัตราขยาย K ที่ให้ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว 10 % สำหรับอินพุตขั้น
G(s) = K/((s + 4)(s + 5)) ess = 10 %
K =
10. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ยาก
R(s) + Kp + Ki /s 4 s + 1 C(s) − ตัวควบคุม PI C(s) = Kp + Ki /s ขับโรงงาน G(s) = 4/(s + 1) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย วงปิดต้องมี ωₙ = 2 rad/s และ ζ = 0.6 จงหาอัตราขยายอินทิกรัล Ki
G(s) = 4/(s + 1) ωₙ = 2 rad/s ζ = 0.6
Ki =
11. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 82/(s² + 4s + 82) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 82/(s² + 4s + 82)
%OS = %
12. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ยาก
+ − 10 V R = 179 Ω L = 50 mH C = 1 µF vC วงจร RLC อนุกรมที่มี R = 179 Ω, L = 50 mH และ C = 1 µF ต่อกับแหล่งกำเนิดขั้นบันได 10 V ที่ t = 0 ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุ และไม่มีกระแสไหลก่อนการเปลี่ยนขั้น จงหาความถี่ธรรมชาติแบบไม่หน่วง ωn เป็น rad/s
R = 179 Ω L = 50 mH C = 1 µF V = 10 V
ωn = rad/s