1. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ปานกลาง
+ − 110 V Ra = 0.2 Ω Ia = 25 A M + − E ω T มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงดึงกระแส 25 A จากแหล่งจ่าย 110 V ความต้านทานอาร์เมเจอร์ของมันคือ 0.2 Ω และการสูญเสียจากการหมุน (แรงเสียดทาน ลม และเหล็ก) คือ 105 W จงหาประสิทธิภาพ η
V = 110 V Ia = 25 A Ra = 0.2 Ω Prot = 105 W
η = %
2. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ยาก
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงขนาดเล็กมีความต้านทานอาร์เมเจอร์ 2 Ω และทำงานจาก 24 V ถ้าไม่คิดการสูญเสียจากการหมุน จงหากำลังกลสูงสุด Pmax ที่มันพัฒนาได้ที่ความเร็วใด ๆ
V = 24 V Ra = 2 Ω
Pmax = W
3. เฟืองและชุดเฟือง ปานกลาง
N1 = 24, m = 5 mm
มอเตอร์ 5.5 kW หมุนที่ 1450 rpm ขับเฟืองขนาดเล็กที่มี 24 ฟันและโมดูล 5 mm จงหาแรงสัมผัส Ft ที่ฟันของเฟืองขนาดเล็ก
P = 5.5 kW n = 1450 rpm N1 = 24 m = 5 mm
Ft = N
4. เฟืองและชุดเฟือง ยาก
d1 = 200 mm d2 = 400 mm 1500 rpm C = 600 mm θ = ?
สายพานเปิดเชื่อมพูลเลย์ 200 mm กับพูลเลย์ 400 mm ซึ่งศูนย์กลางห่างกัน 600 mm จงหามุมโอบ θ บนพูลเลย์ที่เล็กกว่า ในหน่วยองศา
d1 = 200 mm d2 = 400 mm C = 600 mm
θ = °
5. การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่ม ปานกลาง
1 2 4 ⋮ 4 ch ∿ 01 N = 16 20 kHz ? MB ตัวบันทึกสุ่ม 4 ช่อง ช่องละ 20 kHz ด้วย ADC 16 บิต แต่ละตัวอย่างถูกเก็บเป็นไบต์เต็ม จงหาหน่วยความจำ M ที่ต้องใช้สำหรับการบันทึก 5 นาที ในหน่วย MB (1 MB = 10⁶ ไบต์)
n = 4 fs = 20 kHz N = 16 t = 5 min
M = MB
6. การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่ม ยาก
S D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 1/fbaud 20 MHz / (16·D) ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีนาฬิกา 20 MHz ตั้งอัตราบอดของ UART เป็น fclk /(16·D) โดย D เป็นจำนวนเต็มที่ปัดไปยังค่าใกล้ที่สุด เป้าหมายคือ 115200 baud จงหาเปอร์เซ็นต์ความคลาดเคลื่อนของอัตราบอดจริง (เป็นบวกเมื่อเร็วเกินไป)
fclk = 20 MHz เป้าหมาย = 115200 Bd
e = %
7. บริดจ์วีตสโตนและสเตรนเกจ ปานกลาง
+ − 10 V 330 Ω 330 Ω + ΔR 330 Ω 330 Ω a b + − 238.1 mV
บริดจ์ที่มีแขนสี่ข้างข้างละ 330 Ω ได้รับแรงดัน 10 V เมื่อเซนเซอร์ R₂ เปลี่ยนไป เอาต์พุตอ่านได้ Vab = 238.1 mV จงหาการเปลี่ยนแปลงที่แน่นอน ΔR ของ R₂
Vs = 10 V R = 330 Ω Vab = 238.1 mV
ΔR = Ω
8. บริดจ์วีตสโตนและสเตรนเกจ ยาก
+ − 2.5 V 1000 Ω 1000 Ω + ΔR 1000 Ω 1000 Ω a b + − Vo = ?
บริดจ์ที่มีแขนข้างละ 1000 Ω ถูกกระตุ้นด้วย 2.5 V และมี เกจที่ทำงานหนึ่งตัว (ควอเตอร์บริดจ์) ตัวประกอบเกจคือ 2.1 และความเครียดคือ 800 µε จงหาเอาต์พุตของบริดจ์ Vo ในหน่วย mV
Vs = 2.5 V GF = 2.1 ε = 800 µε
Vo = mV
9. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ปานกลาง
R(s) + K (s + 2)(s + 5) C(s) − วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี G(s) = K/((s + 2)(s + 5)) จงหาอัตราขยาย K ที่ให้ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว 10 % สำหรับอินพุตขั้น
G(s) = K/((s + 2)(s + 5)) ess = 10 %
K =
10. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ยาก
ตัวควบคุมสัดส่วน K ขับโรงงาน G(s) = 10/(s(s + 2)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้วงปิดมีอัตราส่วนการหน่วง ζ = 0.5
G(s) = 10/(s(s + 2)) ζ = 0.5
K =
11. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 246/(s² + 10s + 82) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย หาอัตราส่วนการหน่วง ζ
G(s) = 246/(s² + 10s + 82)
ζ =
12. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ยาก
+ − 24 V R = 170 Ω L = 20 mH C = 1 µF vC วงจร RLC อนุกรมที่มี R = 170 Ω, L = 20 mH และ C = 1 µF ต่อกับแหล่งกำเนิดขั้นบันได 24 V ที่ t = 0 ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุ และไม่มีกระแสไหลก่อนการเปลี่ยนขั้น จงหาความถี่ธรรมชาติแบบไม่หน่วง ωn เป็น rad/s
R = 170 Ω L = 20 mH C = 1 µF V = 24 V
ωn = rad/s