1. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ปานกลาง
+ − V Ra M + − E n = 2000 rpm T = ? มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงให้กำลังกล 0.75 kW ที่ 2000 rpm จงหาแรงบิดที่เพลา T
P = 0.75 kW n = 2000 rpm
T = N·m
2. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ยาก
+ − 110 V Rs = ? Ra = 0.8 Ω M + − E n = 500 rpm T = 1.8 N·m มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (k = 0.3 V·s/rad, Ra = 0.8 Ω) บนแหล่งจ่ายคงที่ 110 V ขับโหลด 1.8 N·m จงหาความต้านทานอนุกรม Rs ที่ทำให้มันช้าลงเหลือ 500 rpm
V = 110 V k = 0.3 V·s/rad Ra = 0.8 Ω T = 1.8 N·m n = 500 rpm
Rs = Ω
3. เฟืองและชุดเฟือง ปานกลาง
d1 = 120 mm d2 = 450 mm 1440 rpm n2 = ?
พูลเลย์ 120 mm ที่ 1440 rpm ขับพูลเลย์ 450 mm ด้วยสายพานที่ลื่น 2 % จงหาความเร็ว n2 ของพูลเลย์ตาม
n1 = 1440 rpm d1 = 120 mm d2 = 450 mm s = 2 %
n2 = rpm
4. เฟืองและชุดเฟือง ยาก
A = 20 B = 72 C = 40 D = 48
ในชุดเฟืองประกอบ เฟือง A (20 ฟัน) บนเพลาขาเข้าหมุนที่ 960 rpm ขับเฟือง B (72 ฟัน) เฟือง C (40 ฟัน) ติดอยู่กับเพลาเดียวกับ B และขับเฟือง D (48 ฟัน) บนเพลาขาออก หาความเร็วรอบขาออก nout
nin = 960 rpm A = 20 B = 72 C = 40 D = 48
nout = rpm
5. การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่ม ปานกลาง
S D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 P Tb 11·Tb 115200 Bd, 8E1 UART ส่งไบต์ที่ 115200 baud ในรูปแบบ 8E1: ข้อมูล 8 บิต บิตพาริตีคู่ และบิตหยุด 1 บิต พร้อมบิตเริ่ม จงหาจำนวนไบต์ข้อมูลต่อวินาทีสูงสุดที่มันโอนได้
baud = 115200 Bd 8E1
RB = B/s
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
+ − 12 V R1 = 300 Ω R2 = 200 Ω R3 = 500 Ω R4 = 100 Ω a b G Rg = 50 Ω
กัลวานอมิเตอร์ที่มีความต้านทาน 50 Ω ต่อระหว่าง a กับ b ของบริดจ์ที่แสดง (Vs = 12 V) จงหากระแสกัลวานอมิเตอร์ Ig จาก a ไป b ในหน่วย µA
Vs = 12 V R1 = 300 Ω R2 = 200 Ω R3 = 500 Ω R4 = 100 Ω Rg = 50 Ω
Ig = µA
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 และความเครียดคือ 750 µε จงหาเอาต์พุตของบริดจ์ Vo ในหน่วย mV
Vs = 10 V GF = 2 ε = 750 µε
Vo = mV
9. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ปานกลาง
r(t) = 5 + 0.5t + 2 s(s + 2) C(s) − อินพุต r(t) = 5 + 0.5t (ขั้นบวกแรมป์) ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 2/(s(s + 2)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 2/(s(s + 2)) r(t) = 5 + 0.5t
ess =
10. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ยาก
r(t) = 1t + 1 + 2/s 20 (s + 2)(s + 10) C(s) − ตัวควบคุม PI C(s) = 1 + 2/s ขับโรงงาน G(s) = 20/((s + 2)(s + 10)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess สำหรับอินพุตแรมป์ r(t) = 1t
C(s) = 1 + 2/s G(s) = 20/((s + 2)(s + 10)) r(t) = 1t
ess =
11. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 116/(s² + 9s + 58) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาความถี่ธรรมชาติ ωn เป็น rad/s
G(s) = 116/(s² + 9s + 58)
ωn = rad/s
12. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ยาก
R(s) + 185 s(s + 8) G(s) C(s) − ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 185/(s(s + 8)) จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของลูปปิด โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 185/(s(s + 8))
ts = s