1. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ปานกลาง
T (N·m) n (rpm) Tst = ? n0 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงที่มี k = 1.2 N·m/A และ Ra = 0.8 Ω ต่อกับ 110 V จงหาแรงบิดสตอลล์ Tstall ซึ่งเป็นแรงบิดที่ความเร็วศูนย์
V = 110 V k = 1.2 N·m/A Ra = 0.8 Ω
Tstall = N·m
2. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ยาก
+ − 120 V Rs = ? Ra = 0.8 Ω M + − E n = 300 rpm T = 4 N·m มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (k = 0.5 V·s/rad, Ra = 0.8 Ω) บนแหล่งจ่ายคงที่ 120 V ขับโหลด 4 N·m จงหาความต้านทานอนุกรม Rs ที่ทำให้มันช้าลงเหลือ 300 rpm
V = 120 V k = 0.5 V·s/rad Ra = 0.8 Ω T = 4 N·m n = 300 rpm
Rs = Ω
3. เฟืองและชุดเฟือง ปานกลาง
N1 = 30 N2 = 48
มอเตอร์ 3 kW หมุนที่ 2900 rpm ขับเฟืองเล็กที่มี 30 ฟัน ซึ่งขบกับเฟืองที่มี 48 ฟัน คู่เฟืองมีประสิทธิภาพ 96% หาแรงบิด T1 บนเพลาของมอเตอร์
P = 3 kW n1 = 2900 rpm N1 = 30 N2 = 48 η = 96%
T1 = N·m
4. เฟืองและชุดเฟือง ยาก
A = 18 B = 32 C = 16 D = 72
ในชุดเฟืองประกอบ เฟือง A (18 ฟัน) บนเพลาขาเข้าหมุนที่ 2900 rpm ขับเฟือง B (32 ฟัน) เฟือง C (16 ฟัน) ติดอยู่กับเพลาเดียวกับ B และขับเฟือง D (72 ฟัน) บนเพลาขาออก หาความเร็วรอบขาออก nout
nin = 2900 rpm A = 18 B = 32 C = 16 D = 72
nout = rpm
5. การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่ม ปานกลาง
Vin N = 8 2.5 V 2ᴺ − 1 1 LSB 0.158 V ? ADC 8 บิตที่มีช่วงอินพุต 0 ถึง 2.5 V ตัดทิ้ง: รหัสเอาต์พุตของมันคือ ⌊Vin /LSB⌋ โดย 1 LSB = VFSR /2ᴺ จงหารหัสเอาต์พุตฐานสิบ D สำหรับอินพุต 0.158 V
N = 8 VFSR = 2.5 V Vin = 0.158 V
D =
6. การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่ม ยาก
คลื่นสี่เหลี่ยม 1.1 kHz ถูกสุ่มที่ 5 kHz โดยไม่มีฟิลเตอร์ป้องกันแอลลิอัส คลื่นสี่เหลี่ยมมีฮาร์มอนิกคี่ 3f₁, 5f₁, 7f₁, … ฮาร์มอนิก 7f₁ ของมันปรากฏในข้อมูลที่ถูกสุ่มที่ความถี่ fa ใด จงตอบในหน่วย Hz
f₁ = 1.1 kHz fs = 5 kHz ฮาร์มอนิก: 7f₁
fa = Hz
7. บริดจ์วีตสโตนและสเตรนเกจ ปานกลาง
+ − 12 V 330 Ω 330 Ω + ΔR 330 Ω 330 Ω a b + − Vab = ?
บริดจ์มีแขนสี่ข้างข้างละ 330 Ω และ Vs = 12 V เซนเซอร์ R₂ เพิ่มขึ้น ΔR = 82.5 Ω จงหาเอาต์พุตที่แน่นอน Vab ในหน่วย mV
Vs = 12 V R = 330 Ω ΔR = 82.5 Ω
Vab = mV
8. บริดจ์วีตสโตนและสเตรนเกจ ยาก
+ − 3 V 350 Ω 350 Ω + ΔR 350 Ω 350 Ω a b + − 0.307 mV
สเตรนเกจ (GF = 2.05) บนชิ้นส่วนที่มี E = 110 GPa ประกอบเป็นควอเตอร์บริดจ์ที่ถูกกระตุ้นด้วย 3 V เอาต์พุตอ่านได้ 0.307 mV จงหาความเค้นตามแนวแกน σ ในหน่วย MPa
Vs = 3 V GF = 2.05 Vo = 0.307 mV E = 110 GPa
σ = MPa
9. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ปานกลาง
r(t) = 5·t²/2 + 4(s + 3) s²(s + 2) C(s) − อินพุตพาราโบลา r(t) = 5·t²/2 ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 4(s + 3)/(s²(s + 2)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 4(s + 3)/(s²(s + 2)) r(t) = 5·t²/2
ess =
10. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ยาก
ตัวควบคุมสัดส่วน K = 8 ขับโรงงาน G(s) = 5/(s(s + 8)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 5/(s(s + 8)) K = 8
%OS = %
11. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 6/(s² + 4s + 6) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 6/(s² + 4s + 6)
tp = s
12. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ยาก
ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = K/(s(s + 4)) จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดพุ่งเกิน 20 %
G(s) = K/(s(s + 4)) %OS = 20 %
K =