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自動控制學
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113年 - 113 高等考試_二級_機械工程:自動控制學#123065
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題組內容
四、將下列的 3 階微分方程式轉換成現代控制的形式(Modern control form), 其狀態變數(State variable)以可控制性標準型式(Controllable canonical form)或是所謂相位變數型式(Phase variable canonical form)來表示。
(一)求出式中之 A、B、C。(15 分)
其他申論題
(一)畫出根軌跡(Root locus)的圖形(含漸近線角度、分離點、中心點、 臨界穩定點等資訊) 。(15 分)
#523570
(二)如果此特徵方程式變成s ( s + 4)( s + 6) + k2 (s + 10) = 0 畫出根軌跡的圖形(含漸近線角度資訊) 。(10 分)
#523571
(三)比較說明(一)與(二)在控制器設計的差異為何?(5 分)
#523572
三、繪出下列轉移函數(Transfer function)的波德圖(Bode plot) :
#523573
(二)如果要求系統的閉迴路輸出響應之其中一個極點配置於-20 ,同時另 外一個 2 階系統之實數部分之極點為-2,且此 2 階系統之阻尼比為0.5。求此系統的特徵方程式為何?(5 分)
#523575
(三)求出所需要之迴授控制 u = -KX 之 K 為何?(10 分)
#523576
一、請說明切換式電源轉換器的開關切換頻率升高時,會造成那些優點與缺點?(10 分)
#523577
二、請畫出升壓型直流轉直流轉換器(Boost DC-DC Converter)的電路架構圖,並利用伏秒平衡(Volt-Second Balance)定理推導出其輸出與輸入之電壓增益的數學表示式。(15 分)
#523578
三、請畫出一個半橋式直流轉交流電源轉換器(Half-Bridge DC-AC Power Converter ) 的電路架構圖 , 並說明其如何可以利用弦波脈寬調變 (Sinusoidal Pulse Width Modulation)達成將一個直流電壓源轉換成一個交流弦波電壓源。(25 分)
#523579
四、一個降壓型直流轉直流轉換器(Buck DC-DC Converter)具有以下電氣規格:輸入電壓 50 V、輸出電壓 12 V、開關切換頻率 50 kHz、輸出功率 60 W。其在 40%負載時,會從連續導通模式操作變成非連續導通模式操作,且輸出電壓漣波小於 1%。請設計滿足這些規格的輸出電感和輸出電容。(25 分)
#523580