1. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ปานกลาง
T (N·m) n (rpm) Tst = ? n0 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงที่มี k = 0.5 N·m/A และ Ra = 0.5 Ω ต่อกับ 120 V จงหาแรงบิดสตอลล์ Tstall ซึ่งเป็นแรงบิดที่ความเร็วศูนย์
V = 120 V k = 0.5 N·m/A Ra = 0.5 Ω
Tstall = N·m
2. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ยาก
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงขนาดเล็กมีความต้านทานอาร์เมเจอร์ 1 Ω และทำงานจาก 48 V ถ้าไม่คิดการสูญเสียจากการหมุน จงหากำลังกลสูงสุด Pmax ที่มันพัฒนาได้ที่ความเร็วใด ๆ
V = 48 V Ra = 1 Ω
Pmax = W
3. เฟืองและชุดเฟือง ปานกลาง
d1 = 100 mm d2 = 250 mm 960 rpm n2 = ?
พูลเลย์ 100 mm ที่ 960 rpm ขับพูลเลย์ 250 mm ด้วยสายพานที่ลื่น 3 % จงหาความเร็ว n2 ของพูลเลย์ตาม
n1 = 960 rpm d1 = 100 mm d2 = 250 mm s = 3 %
n2 = rpm
4. เฟืองและชุดเฟือง ยาก
A = 24 B = 40 C = 18 D = 32
ในชุดเฟืองประกอบ เฟือง A (24 ฟัน) บนเพลาขาเข้าหมุนที่ 960 rpm ขับเฟือง B (40 ฟัน) เฟือง C (18 ฟัน) ติดอยู่กับเพลาเดียวกับ B และขับเฟือง D (32 ฟัน) บนเพลาขาออก หาความเร็วรอบขาออก nout
nin = 960 rpm A = 24 B = 40 C = 18 D = 32
nout = rpm
5. การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่ม ปานกลาง
t Ts = 1/fs f = 67.5 kHz fs = 50 kHz คลื่นไซน์ 67.5 kHz ถูกสุ่มที่ 50 kHz โดยไม่มีฟิลเตอร์ป้องกันแอลลิอัส มันปรากฏในตัวอย่างที่ความถี่ fa ใด จงตอบในหน่วย kHz
f = 67.5 kHz fs = 50 kHz
fa = kHz
6. การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่ม ยาก
Vin N = ? VFSR 2ᴺ − 1 0 1 LSB การวัดเสียงต้องการอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนจากการควอนไทซ์ในอุดมคติอย่างน้อย 100 dB สำหรับคลื่นไซน์เต็มสเกล จงหาจำนวนบิตของ ADC ที่น้อยที่สุด N
SQNR ≥ 100 dB
N =
7. บริดจ์วีตสโตนและสเตรนเกจ ปานกลาง
+ − 3 V 330 Ω 330 Ω + ΔR 330 Ω 330 Ω a b + − 14.85 mV
บริดจ์ที่มีแขนสี่ข้างข้างละ 330 Ω ได้รับแรงดัน 3 V เมื่อเซนเซอร์ R₂ เปลี่ยนไป เอาต์พุตอ่านได้ Vab = 14.85 mV จงหาการเปลี่ยนแปลงที่แน่นอน ΔR ของ R₂
Vs = 3 V R = 330 Ω Vab = 14.85 mV
ΔR = Ω
8. บริดจ์วีตสโตนและสเตรนเกจ ยาก
+ − 10 V 350 Ω − ΔR 350 Ω + ΔR 350 Ω 350 Ω a b + − Vo = ?
บริดจ์ที่มีแขนข้างละ 350 Ω ถูกกระตุ้นด้วย 10 V และมี เกจที่ทำงานสองตัวในแขนที่อยู่ติดกัน ตัวหนึ่งรับแรงดึงและอีกตัวรับแรงอัด (ฮาล์ฟบริดจ์) ตัวประกอบเกจคือ 2.1 และความเครียดคือ 600 µε จงหาเอาต์พุตของบริดจ์ Vo ในหน่วย mV
Vs = 10 V GF = 2.1 ε = 600 µε
Vo = mV
9. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ปานกลาง
กระบวนการ G(s) = 1/(5s + 1) ถูกควบคุมด้วยอัตราขยายสัดส่วน K = 5 ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess สำหรับขั้น เป็นเปอร์เซ็นต์ของขนาดขั้น
G(s) = 1/(5s + 1) K = 5
ess = %
10. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ยาก
R(s) + Kp + Ki /s 10 s + 2 C(s) − ตัวควบคุม PI C(s) = Kp + Ki /s ขับโรงงาน G(s) = 10/(s + 2) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย วงปิดต้องมี ωₙ = 3 rad/s และ ζ = 0.8 จงหาอัตราขยายสัดส่วน Kp
G(s) = 10/(s + 2) ωₙ = 3 rad/s ζ = 0.8
Kp =
11. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 34.5/(s² + 11s + 69) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 34.5/(s² + 11s + 69)
tp = s
12. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ยาก
R(s) + 220 s(s + 20) G(s) C(s) − ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 220/(s(s + 20)) จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของลูปปิด โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 220/(s(s + 20))
ts = s