化學工程 92 年程序控制考古題

一程序系統為 )1 3 )( 1 30 ( 8.0 ) ( ) ( ) ( + + = = s s s G s X s Y 。若 s s X 05 .0 ) ( = 且吾人欲將其 ) (s Y 應答以FOPDT (First Order Plus Dead Time) 模式 1 ) ( + = − s e K s G s p τ θ 來近似，試求此 τ θ, , p K 之數值。（20 分）

在程序系統中控制閥有所謂的AO (air to open) 閥與FC (fail-closed) 閥。而控制器又 有所謂的正作用 (direct action) 控制器與反作用 (reverse action) 控制器。試就圖 各 控制迴路選定正確合適的控制器與控制閥型式以進行安全操作。（20 分） 圖

我們以圖 來執行一比例積分控制器 ) 1 1( ) ( ) ( ) ( s K s E s M s G I c c τ + = = 試證明圖 之方塊圖即是在執行上式。（10 分） 如何在個人電腦內以圖 之方塊圖之設計寫一軟體 (soft ware) 控制器。（10 分） 圖 Steam PT LT FT T FC PC LC Condensate Feed Vapor product Liquid product R(s) + M(s) Kc + C(s) MI(s) 1 E(s) 1 s 1 + τI 九十二年專門職業及技術人員 考試試題 代號： 類 科： 化學工程技師 全一張 （背面） 01660 高等考試建築師、技師、不動產估價師 暨普通考試不動產經紀人、地政士

在圖 中 1 ) ( + = − s e K s G s p p τ θ ，而 c c K s G = ) ( 。當 c K 逐漸增加並進行設定點階梯式 (unit step) 改 變時程序輸出C(t) 會達到恒盪時可求得極限控制器增益 cu K 及極限頻率 u ω (ultimate controller gain and ultimate frequency)。(Hint: s s e s 2 1 2 1 θ θ θ + − ≅ − )。 如何設計一實驗以求出 p K 。（5 分） 由己知之 p K 、 cu K 及 u ω 如何求出θ 及τ 。（15 分） 圖

在圖(三)中若 1 ) ( + = s K s G p p τ 且閉環路控制要求為 1 1 ) ( ) ( + = s s R s C cτ ，試設計一PI 控制器 ) 1 1( ) ( s K s G I c c τ + = ，其 c K 與 Iτ 與 p K 、τ 、 cτ 關係為何。（20 分） + R(s) E(s) M(s) C(s) Gp (s) Gc (s)