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技師◆冷凍空調自動控制
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98年 - 98 專技高考_冷凍空調工程技師:冷凍空調自動控制#37472
> 申論題
題組內容
三、若一閉迴路控制系統之特性方程式為:
s
2
+2s+2+K(s+2)=0
⑵利用根軌跡判斷其穩定性。(5 分)
相關申論題
一、請詳細說明回授(feedback)對系統誤差(error)、增益(gain)、穩定度(stability)、 靈敏度(sensitivity)及外界干擾(disturbance)之影響。(20 分)
#107208
⑴由最小耗電量操作點往左前進時,為何系統電力消耗量增加相當快速(冷却水泵 相對速率約 0.6 時,電力消耗已達 25%之等高線)?(10 分)
#107209
⑵若因達到最小耗電量操作點需高成本而改以近似最小耗電量的方式來操作時,試 以此圖說明冷却水迴路之速度控制策略為何?(10 分)
#107210
⑴繪出K >0 之根軌跡(含分離點)。(15 分)
#107211
四、PID 控制器在空調系統中應用相當廣泛,請設計以理想運算放大器(Ideal OP-AMP) 構成的反相組態電路來實現其功能,並說明其原理。(20 分)
#107213
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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