1. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ปานกลาง
T (N·m) n (rpm) Tst = ? n0 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงที่มี k = 0.4 N·m/A และ Ra = 1 Ω ต่อกับ 120 V จงหาแรงบิดสตอลล์ Tstall ซึ่งเป็นแรงบิดที่ความเร็วศูนย์
V = 120 V k = 0.4 N·m/A Ra = 1 Ω
Tstall = N·m
2. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ยาก
+ − 110 V Rst = ? Ra = 0.25 Ω 25 A M + − E = 0 n = 0 T มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง 110 V มีความต้านทานอาร์เมเจอร์ 0.25 Ω จงหาความต้านทานเริ่มเดินแบบอนุกรม Rst ที่จำกัดกระแสเริ่มเดินไว้ที่ 25 A
V = 110 V Ra = 0.25 Ω Imax = 25 A
Rst = Ω
3. เฟืองและชุดเฟือง ปานกลาง
d1 = 160 mm d2 = 315 mm 1450 rpm T1 = 500 N T2 = 150 N P = ?
สายพานวิ่งบนพูลเลย์ขับ 160 mm ที่ 1450 rpm แรงตึงคือ 500 N ที่ด้านตึงและ 150 N ที่ด้านหย่อน จงหากำลัง P ที่ส่ง ในหน่วย kW
d1 = 160 mm n1 = 1450 rpm T1 = 500 N T2 = 150 N
P = kW
4. เฟืองและชุดเฟือง ยาก
A = 18 B = 25 C = 15 D = 24
ในชุดเฟืองประกอบ เฟือง A (18 ฟัน) บนเพลาขาเข้าหมุนที่ 1500 rpm ขับเฟือง B (25 ฟัน) เฟือง C (15 ฟัน) ติดอยู่กับเพลาเดียวกับ B และขับเฟือง D (24 ฟัน) บนเพลาขาออก หาความเร็วรอบขาออก nout
nin = 1500 rpm A = 18 B = 25 C = 15 D = 24
nout = rpm
5. การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่ม ปานกลาง
1 2 8 ⋮ 8 ch ∿ 01 N = 10 50 kHz ? MB ตัวบันทึกสุ่ม 8 ช่อง ช่องละ 50 kHz ด้วย ADC 10 บิต แต่ละตัวอย่างถูกเก็บเป็นไบต์เต็ม จงหาหน่วยความจำ M ที่ต้องใช้สำหรับการบันทึก 2 นาที ในหน่วย MB (1 MB = 10⁶ ไบต์)
n = 8 fs = 50 kHz N = 10 t = 2 min
M = MB
6. การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่ม ยาก
S D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 1/fbaud 24 MHz / (16·D) ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีนาฬิกา 24 MHz ตั้งอัตราบอดของ UART เป็น fclk /(16·D) โดย D เป็นจำนวนเต็มที่ปัดไปยังค่าใกล้ที่สุด เป้าหมายคือ 57600 baud จงหาเปอร์เซ็นต์ความคลาดเคลื่อนของอัตราบอดจริง (เป็นบวกเมื่อเร็วเกินไป)
fclk = 24 MHz เป้าหมาย = 57600 Bd
e = %
7. บริดจ์วีตสโตนและสเตรนเกจ ปานกลาง
+ − 9 V 1000 Ω 1000 Ω + ΔR 1000 Ω 1000 Ω a b + − 254.7 mV
บริดจ์ที่มีแขนสี่ข้างข้างละ 1000 Ω ได้รับแรงดัน 9 V เมื่อเซนเซอร์ R₂ เปลี่ยนไป เอาต์พุตอ่านได้ Vab = 254.7 mV จงหาการเปลี่ยนแปลงที่แน่นอน ΔR ของ R₂
Vs = 9 V R = 1000 Ω Vab = 254.7 mV
ΔR = Ω
8. บริดจ์วีตสโตนและสเตรนเกจ ยาก
+ − 2.5 V 120 Ω − ΔR 120 Ω + ΔR 120 Ω + ΔR 120 Ω − ΔR a b + − Vo = ?
บริดจ์ที่มีแขนข้างละ 120 Ω ถูกกระตุ้นด้วย 2.5 V และมี เกจที่ทำงานสี่ตัว สองตัวรับแรงดึงและสองตัวรับแรงอัด (ฟูลบริดจ์) ตัวประกอบเกจคือ 2 และความเครียดคือ 1200 µε จงหาเอาต์พุตของบริดจ์ Vo ในหน่วย mV
Vs = 2.5 V GF = 2 ε = 1200 µε
Vo = mV
9. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ปานกลาง
r(t) = 0.5·t²/2 + 20(s + 1) s²(s + 4) C(s) − อินพุตพาราโบลา r(t) = 0.5·t²/2 ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 20(s + 1)/(s²(s + 4)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 20(s + 1)/(s²(s + 4)) r(t) = 0.5·t²/2
ess =
10. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ยาก
ตัวควบคุมสัดส่วน K = 8 ขับโรงงาน G(s) = 4/(s(s + 8)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 4/(s(s + 8)) K = 8
%OS = %
11. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 46/(s² + 8s + 46) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 46/(s² + 8s + 46)
tp = s
12. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ยาก
R(s) + 195 s(s + 20) G(s) C(s) − ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 195/(s(s + 20)) จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของลูปปิด โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 195/(s(s + 20))
ts = s