民國110年 高考三級 農業機械 農業機電與控制考古題

民國110年 高考三級 農業機械 農業機電與控制收錄考選部官方試題,共 5 題可線上瀏覽,考選部未公告本科目答案。

官方資料

題目與答案

第1題

一工程師針對剛完成的自動導引曳引雛型機進行測試,其中一台量測 裝置的頻率響應如下圖所示。(每小題5 分,共20 分) 請問此量測裝置的頻寬(Bandwidth)範圍為何? 此量測裝置若用以量測頻率50 rad/sec,振幅為3 V 的正弦波 (Sinusoidal)輸入訊號,它的輸出訊號振幅為何(V)? 對於所有量測頻率大於480 rad/sec,振幅為5 V 的正弦波輸入訊 號,它的輸出訊號振幅為何(V)? 此量測裝置可視之為低通、帶通或高通濾波?

第2題

一稻穀烘乾機之振幅波德圖(The magnitude of Bode plots)如下圖所 示,請以此波德圖鑑別其轉移函數。假設此烘乾機為最小相位系統。 (20 分)

第3題

水果選別機使用計數器來計算水果數量。我們可以採用四個下降緣 (Falling edge)觸發的T 型正反器(Flip flop)建構一個4 位元/級漣 波計數器,如圖所示。第一顆T 型正反器觸發器的時脈輸入端可接信 號產生器產生振盪峰值幅度為5 V 的矩形週期波,後續第二、三、四 顆的T 型正反器觸發器的時脈信號則由前一級正反器的輸出信號提 供。 請問此一4 位元/級漣波計數器為上數計數器(Up counter)或是下 數計數器?請以時序圖說明之。(10 分) 如何改變此一計數器的上數或下數?(6 分) 正反器是序向邏輯元件或組合邏輯元件?(4 分)

第4題

在機電控制系統中常需使用感測器,它在系統中扮演極其重要的角 色,藉它得以知悉系統自身的狀態以及外界環境的狀況,以做出適當 的控制決策。請說明選擇感測器時須考慮那些因素?(20 分)

第5題

圖(a)為裝置於曳引機上之加速度計(Accelerometer),此系統之運動 方程式為 其中m 為其質量、b 為阻尼係數(Damping coefficient),k 為其彈簧 常數(Spring constant) 若輸入信號為x୧(t) = X୧sin(ωt) 其中xr(t)為質塊(Mass)與外殼(Housing)的相對位移,ω 為振動 頻率,而在此線性系統中,xr(t)=Xrsin(ωt+ ),其中 為相位角,ωn 為 系統之自然頻率(Natural frequency),ς 為阻尼比(Damping ratio)。 經過一番導證得到輸出與輸入之關係式如下: 請問此加速度計係根據什麼原理來量測加速度?詳細說明之。可參 考圖(a)及(b)。(7 分) 請問增加ωn或減少ωn對擴大量測範圍是否有幫助?為什麼?請參 考圖(b)。(7 分) 請問要能量測到最大的頻寬,ς 應該取多少?為什麼?請參考圖(b)。 (6 分) 圖(a) xi k b seismic mass (m) 圖(b) n ω/ω