1. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ปานกลาง
+ − 24 V Ra = 0.5 Ω Ia = 2 A M + − E ω T มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงดึงกระแส 2 A จากแหล่งจ่าย 24 V ความต้านทานอาร์เมเจอร์ของมันคือ 0.5 Ω และการสูญเสียจากการหมุน (แรงเสียดทาน ลม และเหล็ก) คือ 2 W จงหาประสิทธิภาพ η
V = 24 V Ia = 2 A Ra = 0.5 Ω Prot = 2 W
η = %
2. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ยาก
T (N·m) n (rpm) 16 N·m 1500 rpm มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงที่มี k = 0.4 V·s/rad และ Ra = 0.2 Ω ต้องขับโหลด 16 N·m ที่ 1500 rpm จงหาแรงดันอาร์เมเจอร์ V ที่ต้องใช้
k = 0.4 V·s/rad Ra = 0.2 Ω T = 16 N·m n = 1500 rpm
V = V
3. เฟืองและชุดเฟือง ปานกลาง
N1 = 12 N2 = 30
มอเตอร์ 2.2 kW หมุนที่ 1440 rpm ขับเฟืองเล็กที่มี 12 ฟัน ซึ่งขบกับเฟืองที่มี 30 ฟัน คู่เฟืองมีประสิทธิภาพ 98% หาแรงบิดขาออก T2 บนเพลาของเฟือง
P = 2.2 kW n1 = 1440 rpm N1 = 12 N2 = 30 η = 98%
T2 = N·m
4. เฟืองและชุดเฟือง ยาก
A = 24 B = 80 C = 30 D = 40
ในชุดเฟืองประกอบ เฟือง A (24 ฟัน) บนเพลาขาเข้าหมุนที่ 1440 rpm ขับเฟือง B (80 ฟัน) เฟือง C (30 ฟัน) ติดอยู่กับเพลาเดียวกับ B และขับเฟือง D (40 ฟัน) บนเพลาขาออก หาความเร็วรอบขาออก nout
nin = 1440 rpm A = 24 B = 80 C = 30 D = 40
nout = rpm
5. การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่ม ปานกลาง
Vin N = ? 10 V 2ᴺ − 1 0 ≤ 0.5 mV ADC ที่มีช่วงอินพุต 0 ถึง 10 V ต้องแยกแยะขั้นขนาด 0.5 mV หรือเล็กกว่า จงหาจำนวนบิตที่น้อยที่สุด N
VFSR = 10 V ความละเอียด = 0.5 mV
N =
6. การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่ม ยาก
S D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 P Tb 11·Tb 115200 Bd, 8E1 ADC 12 บิตสตรีมทุกตัวอย่างผ่าน UART ที่ 115200 baud รูปแบบ 8E1 (บิตเริ่ม ข้อมูล 8 บิต พาริตีคู่ บิตหยุด 1 บิต) แต่ละตัวอย่างถูกส่งเป็น 2 ไบต์เต็ม และลิงก์ถูกใช้งานตลอดเวลา จงหาความถี่สัญญาณสูงสุด fmax ที่สุ่มได้โดยไม่เกิดแอลลิอัส ในหน่วย Hz
baud = 115200 Bd N = 12 8E1
fmax = Hz
7. บริดจ์วีตสโตนและสเตรนเกจ ปานกลาง
+ − 6 V 330 Ω 330 Ω + ΔR 330 Ω 330 Ω a b + − Vab = ?
บริดจ์มีแขนสี่ข้างข้างละ 330 Ω และ Vs = 6 V เซนเซอร์ R₂ เพิ่มขึ้น ΔR = 49.5 Ω จงหาเอาต์พุตที่แน่นอน Vab ในหน่วย mV
Vs = 6 V R = 330 Ω ΔR = 49.5 Ω
Vab = mV
8. บริดจ์วีตสโตนและสเตรนเกจ ยาก
+ − 5 V 1000 Ω − ΔR 1000 Ω + ΔR 1000 Ω + ΔR 1000 Ω − ΔR a b + − Vo = ?
โหลดเซลล์ (ฟูลบริดจ์ของสเตรนเกจ) มีเอาต์พุตพิกัด 3 mV/V ที่โหลดพิกัด 100 kg และถูกกระตุ้นด้วย 5 V จงหาเอาต์พุต Vo ที่โหลด 25 kg
3 mV/V Frated = 100 kg Vs = 5 V F = 25 kg
Vo = mV
9. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ปานกลาง
r(t) = 5 + 1t + 4 s(s + 4) C(s) − อินพุต r(t) = 5 + 1t (ขั้นบวกแรมป์) ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 4/(s(s + 4)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 4/(s(s + 4)) r(t) = 5 + 1t
ess =
10. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ยาก
R(s) + K = 16 2 s(s + 6) C(s) − ตัวควบคุมสัดส่วน K = 16 ขับโรงงาน G(s) = 2/(s(s + 6)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 2/(s(s + 6)) K = 16
ts = s
11. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 47/(s² + 3s + 94) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 47/(s² + 3s + 94)
%OS = %
12. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ยาก
+ − 12 V R = 100 Ω L = 20 mH C = 2 µF vC วงจร RLC อนุกรมที่มี R = 100 Ω, L = 20 mH และ C = 2 µF ต่อกับแหล่งกำเนิดขั้นบันได 12 V ที่ t = 0 ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุ และไม่มีกระแสไหลก่อนการเปลี่ยนขั้น จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของแรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุ
R = 100 Ω L = 20 mH C = 2 µF V = 12 V
%OS = %