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102年 - 102 專技高考_化學工程技師：程序控制#25785

科目：技師◆程序控制 | 年份：102年 | 選擇題數：0 | 申論題數：9

試卷資訊

所屬科目：技師◆程序控制

選擇題 (0)

申論題 (9)

一、如圖一之閉環控制系統，試透過羅氏穩定準則（Routh Stability Criteria）判定能維持 閉環控制系統穩定之 Kc(%/%)值範圍。（15 分） 圖一
二、圖二為某一閉環控制系統使用三組比例、積分、微分控制器參數之伺服響應，已知 此三組比例、積分、微分控制器參數分別為Kc=6, Ti=5, Td =1；
Kc= 5, Ti=5 , Td =1；Kc =5, Ti= 5, Td =0，試判斷此三個響應分別使用那一組控制參數，並請 說明判斷的理由。（15 分）
三、某一閉環控制系統使用比例積分控制器(Kc= 2%/%, Ti= 4 min)，在時間為 0 時，設 定點由原穩態值 50%調整為 60%，其伺服響應如圖三所示，試大略估計此一響應之 震盪週期 P(min)。假設你的主管告訴你，震盪週期 P(min)與積分控制參數值 (Ti=4 min)之比應約略介於 1.5 至 2 之間較合理。依你的觀察，此一響應是否符合 此一性能評估標準？在不改變比例控制參數值的前提之下，試根據此一指示，建議 一個恰當的積分控制參數值。（15 分）
四、某一液位控制系統如圖四所示，操作人員表示此一控制閥呈現明顯的非線性特性，已造 成操作上的困擾。你如何解決這個問題？請將設計繪在試卷上並附說明。（15 分）
五、如圖五所示，某一製程需要依一定比例混合 A 及 B 兩股進料（亦即 A／B=R）， 其中進料 B 受上游單元影響，流量經常有小幅度的變動，另外，假設混合後之進料 成分可量測（如圖五中之 AT-101）。 試為其設計一個比例控制及串級控制系統，以儘可能控制混合後之進料成分。 （10 分）
請分析其靈敏度（即 B 股進料有一單位變動量時，A 股進料之變動量）。（10 分）
六、如圖六所示，反應物進料使用蒸汽加溫之後進入反應器，假設反應器主要的受控變 數為反應器出口組成，由於組成量測通常需時較長，而且此一製程的外界干擾可能 相當多，因此，常使用串級控制方式提升控制效果。 試利用圖六中已標註之量測資料(CT-101, TT-102, FT-103)，於試卷上繪出你所設 計的串級控制系統（示意圖即可），設計圖中需包括所謂的 External Reset Feedback(ERF)，並說明 ERF 在串級控制系統中的作用。（10 分）
此一控制閥應選用空氣失調時開（Air Failure Open, FO）或空氣失調時關（Air Failure Close, FC）？你所搭配的控制器分別應選用正作用（Direct or Positive Action）型或反作用（Reverse or Negative Action）型？請敘述理由。（10 分）