第1題
如下圖馬達控制系統，受控馬達之轉移函數 ( ) 0.1 G s s ，其輸入為 電樞電壓，輸出為轉速。馬達角度由一可變電位計量測，其轉移函數 為Kt =2 V/rad。 僅使用比例控制，設計KP 以使系統之阻尼比為0.5，此時系統之自然 頻率為何？此系統進行定位控制與定速控制時，分別能否達到穩態誤 差為零的要求？請說明其原因。（15 分） 若使用者要求系統自然頻率至少須為20 rad/sec 且阻尼比維持0.5，試 提出新的控制器設計以達其要求。（10 分）
民國110年 高考三級 機械工程 自動控制考古題
民國110年 高考三級 機械工程 自動控制收錄考選部官方試題，共 4 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2題
考慮下圖之控制系統，a 與K 為待設計之控制參數，試化簡方塊圖以求 得轉移函數 ( ) ( ) Y s R s ，並判斷能使系統穩定之a 與K 之條件。此系統之直流 增益對K 的靈敏度為何？對a 的靈敏度在何條件下為最高？（25 分） 馬達 G(s) 控制器 KP 可變電位計 Kt=2 r - + - + - R(s) Y(s) s+a K s2 + -
第3題
如下圖左方之控制系統架構， ( ) G s s s ，與 ( ) H s s 。 為判斷系統型態，請計算系統於單位負回授下之等效轉移函數Ge(s)， 如下圖右方，並據以判定系統型態為何。（15 分） 請使用漸近線（asymptote）技術繪出Ge(s)之近似波德圖之大小增益部 分（無須繪製相位圖）。（10 分）
第4題
單位負回授之架構下，一系統之轉移函數為 ( ) ( 28) G s s s s ，若欲 設計一PD 控制器 ( ) (1 ) C s Ks 以進行補償，請畫出閉路系統之根針對 K 值變化而產生之根軌跡，並說明為何無論K 之值為何，此系統皆無法 穩定。（25 分） Ge(s) R(s) Y(s) - G(s) R(s) Y(s) - H(s) + +