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104年 - 104 高等考試_三級_農業機械：農業機電與控制#42649
科目：
農業機電與控制 |
年份：
104年 |
選擇題數：
0 |
申論題數：
9
試卷資訊
所屬科目：
農業機電與控制
選擇題 (0)
申論題 (9)
【已刪除】一、一稻米烘乾機上裝有 TMP37 型溫度感測器來偵測乾燥溫度，圖一為此型感測器之 輸出電壓與溫度關係圖。此一感測器的輸出電壓範圍在 0～5 V 之間，而此稻米烘 乾機的控制器為一 Arduino UNO 型控制器，此 Arduino UNO 型控制器的類比轉數 位信號轉換器（Analog to Digital Converter, ADC）為 10 位元數位值的轉換器。⑴若 要充分利用此一類比轉數位轉換器的解析度，則請問其數位值與溫度之間的關係式 為何？（6 分）⑵因為感測器帶有雜訊的關係，信號在傳入 ADC 前需通過一個一階 低通濾波器來濾波，試設計一個一階低通濾波器，請寫出一階低通濾波器的轉移 函數（Transfer function）？
【已刪除】二、有一台曳引機行走在田間，行進中會受到干擾。假設此曳引機的系統結構可以簡化 成 圖 二 所 示 ， 其 初 始 條 件 為 c(0) = −1 ，
。 若 參 考 輸 入 為 r (t ) = u (t ) & （ u (t ) = 1, 當 t ≥ 0 ； u (t ) = 0 , 當 t < 0 ），干擾為 n (t ) = δ (t ) 時，試計算此系統的總輸出 c(t ) 為何？（14 分）
【已刪除】三、請畫出以四個負緣觸發的 T 型正反器（Negative edge triggered T flip-flop）建構一個 四位元的非同步漣波計數器（Asynchronous 4-bit ripple counter）之電路圖，並說明 其運作原理。負緣觸發的 T 型正反器如圖三所示。第一級的 Clock 信號由功能信號 產生器（Function generator）提供 0～5 V 的矩形波信號，第二、三、四級的信號則 由前一級正反器的輸出信號提供。（14 分）
⑴ T = 2 時，K 值的範圍。
⑵ K = 10 時，T 值的範圍。
【已刪除】五、有一曳引機後方透過三點附掛機構附掛一灑水車，整體系統可以簡化成圖四所示， 試求下列機械系統之動力方程式，並寫出其狀態方程式。其中 B
1
、B
2
、B
3
為摩擦 係數，而 K 為彈性係數，F(t)為施力。（12 分）
六、若上題的三點附掛機構由一伺服裝置所驅動，而此一伺服裝置的單位步階響應為 c(t) = 1 + 0.2 e
-60t
– 1.2 e
–10t
, t ≥ 0，請問此一伺服機構之無阻尼自然頻率為何？（12 分）
【已刪除】七、圖五為一自動除草機的系統方塊圖，當輸入為單位斜坡（Unit-ramp）函數，即
，其誤差信號 E (s ) 的穩態值大小為 0.4。如果控制器為比例控制，其增益 s 值 G
c
( s ) = k
p
應為多少？（12 分）
【已刪除】八、圖六為一階梯圖程式（Ladder program），請依圖七在試卷上畫出它的時序圖。
為 a 接點，
為 b 接點，（ ）為輸出。X 代表輸入點，Y 代表輸出點， T 代表計時器，K20 代表十進位的“20”，其單位為 0.1 秒，換句話說，K20 代表 2 秒；K10 代表十進位的“10”，單位亦為 0.1 秒。（12 分）
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。 若 參 考 輸 入 為 r (t ) = u (t ) & （ u (t ) = 1, 當 t ≥ 0 ； u (t ) = 0 , 當 t < 0 ），干擾為 n (t ) = δ (t ) 時，試計算此系統的總輸出 c(t ) 為何？（14 分）
，其誤差信號 E (s ) 的穩態值大小為 0.4。如果控制器為比例控制，其增益 s 值 Gc ( s ) = kp 應為多少？（12 分） 
為 a 接點， 
為 b 接點，（ ）為輸出。X 代表輸入點，Y 代表輸出點， T 代表計時器，K20 代表十進位的“20”，其單位為 0.1 秒，換句話說，K20 代表 2 秒；K10 代表十進位的“10”，單位亦為 0.1 秒。（12 分） 