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103年 - 103 高等考試_三級_農業機械：農業機電與控制#43144

科目：農業機電與控制 | 年份：103年 | 選擇題數：0 | 申論題數：8

試卷資訊

所屬科目：農業機電與控制

選擇題 (0)

申論題 (8)

⑴何謂線性系統？請描述其須滿足之數學條件。（10 分）
【已刪除】 ⑵若有一線性非時變系統（LTI 系統），已知之輸入信號 x(t)與輸出響應 y(t)關係有： 
 A.系統之步階響應為 y (t ) = 2(1 − e −2t )u (t ) ， 

 B. y (t ) = √2 sin () 為輸入 x(t ) = cos t 之響應，  

試求當系統輸入 x(t)分別為：（每小題 5 分，共 15 分） 
 1.x(t ) = 2u (t ) − 2u (t − 1) 
 2. x(t ) = 4 cos(2(t − 2)) 
 3. x(t ) = δ (t ) 時，系統之響應 y(t)。
【已刪除】二、一田間收穫機之行走速度 Y1(s)與收割刀具速率 Y2(s)，係由收穫區地面摩擦條件 R1(s) 與作物含水率 R2(s)所控制，系統之方塊圖如圖一，試求行走速度與作物含水率之最 簡轉移函數。（15 分）
【已刪除】三、圖二為一設施遮蔭網之機電開迴路控制系統，由定速轉動之發電機提供馬達場電 壓驅動馬達。假設發電機的電壓 vg 與發電機場電流 if 之比例常數為 Kg，馬達常數 為 Km，慣性矩為 Jm，軸承摩擦係數為 bm，JL 為負載慣性矩，bL 為負載摩擦係數， Ia 為電樞電流，試求轉移函數 θL(s)/Vf (s)，並繪製系統的方塊圖。（20 分） 
四、設施內植床傳遞係由一轉動機構確動及定位，為控制此一機構，8 位元控制器、10 軌 之絕對光學編碼器以及 5 相位 54 齒之步進馬達皆為設計選項，試問何者有較佳之 角位置定位能力？（10 分）
五、田間自主載具使用一 1 MHz 微處理器為基礎之控制器進行方向控制。此控制系統並使 用一 100 μs 8 位元之 ADC 將類比信號轉換為數位信號，程式迴圈處理類比數位輸入轉 換，須執行 55 個指令（instruction） 平均執行時間為 4 脈波/指令（clock/instruction）。 ， 則使類比數位轉換處理不發生重疊現象（overlapped）之最大取樣率（maximum sampling rate）為何？而系統能監視之的最高頻率是多少？（10 分） 
⑴當 T = 0.5 秒時，請配置適當之 K 值，使系統之步階響應之超行量（overshoot） 小於 30%並求其穩態誤差。
【已刪除】 ⑵請設計一補償器（compensator） 
配置如圖四，以改善⑴中系統之步階響應，使穩態誤差降為 12%以下。