1. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ปานกลาง
+ − 240 V Ra = 1.2 Ω Ia = 10 A M + − E ω T มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงดึงกระแส 10 A จากแหล่งจ่าย 240 V ความต้านทานอาร์เมเจอร์ของมันคือ 1.2 Ω และการสูญเสียจากการหมุน (แรงเสียดทาน ลม และเหล็ก) คือ 137 W จงหาประสิทธิภาพ η
V = 240 V Ia = 10 A Ra = 1.2 Ω Prot = 137 W
η = %
2. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ยาก
T (N·m) n (rpm) 30 N·m 800 rpm มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงที่มี k = 0.75 V·s/rad และ Ra = 0.2 Ω ต้องขับโหลด 30 N·m ที่ 800 rpm จงหาแรงดันอาร์เมเจอร์ V ที่ต้องใช้
k = 0.75 V·s/rad Ra = 0.2 Ω T = 30 N·m n = 800 rpm
V = V
3. เฟืองและชุดเฟือง ปานกลาง
N1 = 25 N2 = 80
มอเตอร์ 0.75 kW หมุนที่ 960 rpm ขับเฟืองเล็กที่มี 25 ฟัน ซึ่งขบกับเฟืองที่มี 80 ฟัน คู่เฟืองมีประสิทธิภาพ 98% หาแรงบิดขาออก T2 บนเพลาของเฟือง
P = 0.75 kW n1 = 960 rpm N1 = 25 N2 = 80 η = 98%
T2 = N·m
4. เฟืองและชุดเฟือง ยาก
d1 = 160 mm d2 = 315 mm 1450 rpm C = 800 mm T1 = 1500 N T2 P = ?
สายพานเปิดเชื่อมพูลเลย์ขับ 160 mm ที่ 1450 rpm กับพูลเลย์ 315 mm ศูนย์กลางห่างกัน 800 mm สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานคือ 0.25 และแรงตึงด้านตึงต้องไม่เกิน 1500 N จงหากำลังสูงสุด P ที่สายพานส่งได้โดยไม่ลื่น ในหน่วย kW (ไม่คิดผลของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์)
d1 = 160 mm n1 = 1450 rpm d2 = 315 mm C = 800 mm μ = 0.25 T1 = 1500 N
P = kW
5. การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่ม ปานกลาง
Vin N = 12 3.3 V 2ᴺ − 1 1 LSB 0.288 V ? ADC 12 บิตที่มีช่วงอินพุต 0 ถึง 3.3 V ตัดทิ้ง: รหัสเอาต์พุตของมันคือ ⌊Vin /LSB⌋ โดย 1 LSB = VFSR /2ᴺ จงหารหัสเอาต์พุตฐานสิบ D สำหรับอินพุต 0.288 V
N = 12 VFSR = 3.3 V Vin = 0.288 V
D =
6. การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่ม ยาก
1 2 8 ⋮ 8 ch ∿ 01 tc = 5 µs tset = 1 µs fs = ? มัลติเพล็กเซอร์ 8 ช่องป้อน ADC ตัวเดียว การแปลงแต่ละครั้งใช้เวลา 5 µs และหลังการสลับช่องทุกครั้ง อินพุตต้องการเวลา 1 µs เพื่อตั้งตัว ช่องถูกสแกนสลับกันโดยไม่หยุดพัก จงหาอัตราการสุ่ม fs ของแต่ละช่อง ในหน่วย kHz
n = 8 tc = 5 µs tset = 1 µs
fs = kHz
7. บริดจ์วีตสโตนและสเตรนเกจ ปานกลาง
+ − 15 V R1 = 400 Ω R2 = 300 Ω R3 = 10 Ω R4 = 80 Ω a b + − Rth = ?
จงหาความต้านทานเทวินิน Rth ของบริดจ์ที่แสดง เมื่อมองจากขั้วเอาต์พุต a และ b
Vs = 15 V R1 = 400 Ω R2 = 300 Ω R3 = 10 Ω R4 = 80 Ω
Rth = Ω
8. บริดจ์วีตสโตนและสเตรนเกจ ยาก
+ − 5 V 120 Ω 120 Ω + ΔR 120 Ω 120 Ω a b + − 1.05 mV
สเตรนเกจ (GF = 2.1) บนชิ้นส่วนที่มี E = 210 GPa ประกอบเป็นควอเตอร์บริดจ์ที่ถูกกระตุ้นด้วย 5 V เอาต์พุตอ่านได้ 1.05 mV จงหาความเค้นตามแนวแกน σ ในหน่วย MPa
Vs = 5 V GF = 2.1 Vo = 1.05 mV E = 210 GPa
σ = MPa
9. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ปานกลาง
กระบวนการ G(s) = 2/(10s + 1) ถูกควบคุมด้วยอัตราขยายสัดส่วน K = 10 ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess สำหรับขั้น เป็นเปอร์เซ็นต์ของขนาดขั้น
G(s) = 2/(10s + 1) K = 10
ess = %
10. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ยาก
ตัวควบคุมสัดส่วน K = 1 ขับโรงงาน G(s) = 4/(s(s + 2)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 4/(s(s + 2)) K = 1
ts = s
11. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 10/(s² + 3s + 10) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 10/(s² + 3s + 10)
tp = s
12. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ยาก
R(s) + 160 s(s + 12) G(s) C(s) − ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 160/(s(s + 12)) จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของลูปปิด โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 160/(s(s + 12))
ts = s