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農業機電整合與控制工程研究
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113年 - 113 高等考試_二級_農業機械:農業機電整合與控制工程研究#123016
> 申論題
題組內容
一、一田間蔬果採拾機構擬進行分析與優化,經力學分析並線性化後得一 2 次 微分模型(model) 、其中輸入信號 x(t)為施力設定、輸出信號 y(t)為夾持 力響應,請說明:
(一)進行模型分析時,轉移函數(transfer function)G(s)、特性方程式 (characteristic function)以及單位脈衝響應(unit impulse response) h(t)之意義與數學關係。(10 分)
相關申論題
(二)如何確認本機構是否收斂以及其可能之響應形式。 (10 分)
#523295
(三)針對本作業特性,你會選用那種響應模式進行參數調整並請說明理 由。 (5 分)
#523296
二、(一)若 m(t)表示控制器操作量,e(t)表示誤差信號,請分別建立 on-off、 P-control、D-control、I-control 以及 PID-control 各控制器之數學模式 與對應增益。(20 分)
#523297
(二)前述控制器中何種控制器不宜單獨配置?請說明其理由。 (5 分)
#523298
(三)圖 1 為何種控制器之實踐電路?試求該控制器之對應增益。(5 分)
#523299
(一)請說明脈衝寬度調變控制之原理。 (10 分)
#523300
(二)試求輸入電壓 Va 與定位(輸出角位移)θ之關係(相關元件符號請自訂) 。(15 分)
#523301
四、一自動嫁接旋轉台直徑 60 公分重 4.5 公斤透過 20:1 的齒輪組,由 PM 馬達驅動(圖 3-1),馬達的轉矩速度曲線圖如圖 3-2,配合嫁接作業需 求,旋轉台必須在 0.2 秒內由靜止加速旋轉 90°,請配置馬達的電壓設 定。
#523302
五、(一)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,直流馬達搭配 8 位元控制器或 8 軌之絕對光學編碼器以及 8 相位 36 齒之 步進馬達皆為設計選項,試問何者有較佳之角定位能力?(5 分)
#523303
(二)如前題,若最後配置 250 孔槽(slot)之增量編碼器(圖 4),當計數 器讀值為 00100110 時,軸之角度為何?(5 分)
#523304
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