所屬科目:農業機電整合與控制工程研究
一、一 些 高 性 能 系 統 之 控 制 結 構 常 結 合 用 於 快 速 響 應 的 前 饋 控 制 ( feedforward control ) 和 用 於 較 低 頻 率 精 度 的 反 饋 控 制 ( feedback 。以下方塊圖表示一受控工廠 G ( s) 的控制結構。試簡化此系統方 control) 塊圖至最簡方塊圖,即無反饋迴路之方塊圖。(16 分)
二、針對下圖兩個質量的機械平移系統進行建模,寫出他們的運動方程式, 並繪出此系統之方塊圖。在此系統中,輸入定義為位移 ,而不是力, 此輸入位移 與 x2 的方向一致,係以與 x2 同向之位移加諸於 M 2 上,輸 出定義為位移 x1 (t) 與 x2 (t) 。(16 分)
五、一穩壓電路如圖所示,假設我們需要設計一個穩壓 15 V 的直流電源,以 提供一機電整合系統穩定電源。假設目前手頭上僅有一 Vin = 24 V 不甚 穩定的直流電源可用。隨著負載 RL 的變化,齊納(Zener)電流 Iz 隨 RL 增大而增大,而隨 RL 減小而減小。如果我們知道最大可能的負載電阻 (假設輸出不會是開路)大小由限流電阻 R 來控制。 假設我們選擇的齊納(Zener)二極體消耗的功率為 1 W。請問我們選擇 的限流電阻 R 至少需多少 Ω?(18 分)
六、計算以下開環傳遞函數(open-loop transfer function)的系統之 K 值,使 該函數提供 4 dB 的增益裕度(gain margin)。(18 分)