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技師◆冷凍空調自動控制
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102年 - 102 專技高考_冷凍空調工程技師:冷凍空調自動控制#36909
> 申論題
⑵為決定 PID 控制器可接受的增益值,需進行 PID 調適(Tuning),請說明手動 (Manual)PID 調適法之內容。(10 分)
相關申論題
一、請繪圖說明自動控制的流程,並詳述各組成要件的功能;又說明自動控制的必備要 素。(20 分)
#103188
二、⑴請繪圖說明 PID(Proportional-Integral-Derivative)控制器之轉移函數,若採用步 級(Unit Step)訊號輸入時,並說明增加不同的增益時對控制器之超越百分比 (Percent Overshoot)、穩定時間(Settling Time)與穩態誤差(Steady-state Error) 之影響。(10 分)
#103189
三、請說明熱泵(Heat pump)系統的主要組成構件;並描述此系統之電動機控制器的特 性與控制要求。(20 分)
#103191
四、請說明通風系統於正壓(positive pressure)與負壓(negative pressure)狀態下之操 作特性;並說明風閥(damper)的種類與控制功能。(20 分)
#103192
五、請說明用於控制之水閥(Water Valve)之種類、基本結構、操作特性與功能等。 (20 分)
#103193
五、一直流無刷馬達用於空調箱風扇驅動,其等效電路圖如下所示:如圖系統之物理特性方程式(Governing equations),可以用下列四式來說明:上式中,Vin (t)為控制之輸入電壓;i(t)為電流;L 是電路電感,為一常數定值;R 是電路電阻,亦為一常數定值;Vemt(t)是跨越馬達兩端的驅動電動勢(電壓);Kb 是抗電動勢常數;ω(t)是馬達轉速;TM(t)是馬達輸出扭矩;Kt 是馬達轉矩常數;J 是馬達旋轉慣量;D 是馬達旋轉摩擦係數而TL(t)則為實質負載(風扇輸出)扭矩。試利用拉氏轉換分析以上方程式,求取之轉移方程式。(20 分)
#557744
(二)若一節能改善業者宣稱在前述頻率調降條件下,冰水側溫差從 3.35℃ 拉升到 4.09℃,整體冰水系統節能比例可達大於 47%以上,請論述此節能量是否高估,若認為並未高估,請說明原因,若認為高估,則請重新估算並給出合理的節能%數。(10 分)
#557743
(一)變頻驅動冰水泵使用變頻驅動器(Variable Frequency Driver, VFD)進行節能控制時,若運轉頻率由滿載(60 Hz)調降到 48.5 Hz 狀況下, 水泵的流量會由原本 76.47 LPM 下降到多少 LPM?(10 分)
#557742
三、近年來人工智慧(Artificial Intelligence, AI)蓬勃發展,對於資訊機房的需求,特別是用於冷卻機房的能源需求大增,亟需尋求節能解方。目前, 自然冷卻(Cooling)被視為解決方案之一,說明此方案控制設計的要點、 應用形式與運作原理。(20 分)
#557741
(三)將前述時域方程式利用拉氏轉換後,分別求取 以及的複變域轉移函數(Transfer function),並基於這兩個轉移函數,說明若欲以回授控制方式控制輸出電壓穩定以及空調環境溫度穩定,兩者控制系統的主要差異為何?(10 分)
#557740
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