1. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ปานกลาง
+ − V Ra M + − E n = 1200 rpm T = ? มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงให้กำลังกล 3 kW ที่ 1200 rpm จงหาแรงบิดที่เพลา T
P = 3 kW n = 1200 rpm
T = N·m
2. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ยาก
+ − 24 V Rst = ? Ra = 1 Ω 15 A M + − E = 0 n = 0 T มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง 24 V มีความต้านทานอาร์เมเจอร์ 1 Ω จงหาความต้านทานเริ่มเดินแบบอนุกรม Rst ที่จำกัดกระแสเริ่มเดินไว้ที่ 15 A
V = 24 V Ra = 1 Ω Imax = 15 A
Rst = Ω
3. เฟืองและชุดเฟือง ปานกลาง
N1 = 16 N2 = 50
มอเตอร์ 11 kW หมุนที่ 1450 rpm ขับเฟืองเล็กที่มี 16 ฟัน ซึ่งขบกับเฟืองที่มี 50 ฟัน คู่เฟืองมีประสิทธิภาพ 96% หาแรงบิดขาออก T2 บนเพลาของเฟือง
P = 11 kW n1 = 1450 rpm N1 = 16 N2 = 50 η = 96%
T2 = N·m
4. เฟืองและชุดเฟือง ยาก
d1 = 100 mm d2 = 450 mm 2880 rpm C = 800 mm T1 = 800 N T2 P = ?
สายพานเปิดเชื่อมพูลเลย์ขับ 100 mm ที่ 2880 rpm กับพูลเลย์ 450 mm ศูนย์กลางห่างกัน 800 mm สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานคือ 0.3 และแรงตึงด้านตึงต้องไม่เกิน 800 N จงหากำลังสูงสุด P ที่สายพานส่งได้โดยไม่ลื่น ในหน่วย kW (ไม่คิดผลของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์)
d1 = 100 mm n1 = 2880 rpm d2 = 450 mm C = 800 mm μ = 0.3 T1 = 800 N
P = kW
5. การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่ม ปานกลาง
1 2 4 ⋮ 4 ch ∿ 01 N = 12 50 kHz ? MB ตัวบันทึกสุ่ม 4 ช่อง ช่องละ 50 kHz ด้วย ADC 12 บิต แต่ละตัวอย่างถูกเก็บเป็นไบต์เต็ม จงหาหน่วยความจำ M ที่ต้องใช้สำหรับการบันทึก 30 นาที ในหน่วย MB (1 MB = 10⁶ ไบต์)
n = 4 fs = 50 kHz N = 12 t = 30 min
M = MB
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
+ − 2 V 350 Ω 350 Ω + ΔR 350 Ω 350 Ω a b + − Vab = ?
บริดจ์มีแขนสี่ข้างข้างละ 350 Ω และ Vs = 2 V เซนเซอร์ R₂ เพิ่มขึ้น ΔR = 35 Ω จงหาเอาต์พุตที่แน่นอน Vab ในหน่วย mV
Vs = 2 V R = 350 Ω ΔR = 35 Ω
Vab = mV
8. บริดจ์วีตสโตนและสเตรนเกจ ยาก
+ − V 1000 Ω 1000 Ω + ΔR 1000 Ω 1000 Ω a b + −
สเตรนเกจ 1000 Ω ที่มีตัวประกอบเกจ 2.1 ติดอยู่กับแท่งเหล็กกล้า เมื่อรับโหลด ความต้านทานเพิ่มขึ้น 1.05 Ω จงหาความเครียด ε ในหน่วยไมโครสเตรน (µε)
R = 1000 Ω GF = 2.1 ΔR = 1.05 Ω
ε = µε
9. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ปานกลาง
r(t) = 2t + 50 s(s + 1)(s + 4) C(s) − แรมป์ r(t) = 2t ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 50/(s(s + 1)(s + 4)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 50/(s(s + 1)(s + 4)) r(t) = 2t
ess =
10. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ยาก
r(t) = 2t + 5 + 2/s 10 (s + 4)(s + 10) C(s) − ตัวควบคุม PI C(s) = 5 + 2/s ขับโรงงาน G(s) = 10/((s + 4)(s + 10)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess สำหรับอินพุตแรมป์ r(t) = 2t
C(s) = 5 + 2/s G(s) = 10/((s + 4)(s + 10)) r(t) = 2t
ess =
11. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 249/(s² + 4s + 83) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย โพลคือ s = σ ± jωd จงหาส่วนจริง σ
G(s) = 249/(s² + 4s + 83)
σ =
12. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ยาก
ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 45/(s(s + 8)) จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของลูปปิด โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 45/(s(s + 8))
ts = s