海巡行政 111 年船用電機與自動控制考古題

圖中所示為三相四極感應馬達的單相等效電路。假設電樞電阻可以忽略 不計，該馬達連接到一個三相電壓源，該電壓源的相電壓大小為200 V （線電壓為346 V）和400 radians/second 的頻率。若以160 radians/second （約1528 rpm）速度運轉，該馬達會達到峰值轉矩，請問： 該峰值轉矩的值是多少（以N-m 為單位）？（15 分） R2 的值是多少（單位為Ω）？（10 分）

永磁直流馬達連接到250 V 直流電源。當運轉於「輕載」時（即無機械 負載），它消耗的電流可以忽略不計，並以200 radians/second 的速度轉 動（約1910 rpm），該馬達的電樞電阻為1 Ω。現在若加載該馬達，用以 驅動100 N-m 的負載轉矩並且仍然連接到250 V 直流電源。請問： 此時會消耗多少電流（以A 為單位）？（10 分） 此時轉動的速度有多快（radians/second）？（15 分）

假設G1, …, G5 皆為純量轉移函數。 求轉移函數y/u。（15 分） 畫出簡化後的方塊圖。（10 分）

請構建具有三個輸入和一個輸出的布林電路（Boolean Circuits）用以自 動控制交通號誌。您可以使用雙輸入AND（two-input AND）以及單輸 入NOT（single-input NOT）的邏輯閘。 說明：紅色表示停止，黃色表示減速，綠色表示行走。在某些國家，紅燈 和黃燈可以同時亮，表示停止，但準備出發。以下是有效的交通燈組合： 紅色表示停止 停下來，但準備走 黃色表示減速 綠色表示行走 請設計一個名為TrafficLightValid 的電路，如果交通燈號組合有效，則輸 出1；如果交通燈組合無效，則輸出0。輸入1 表示燈亮，輸入0 表示燈 關閉。 寫出電路的真值表。請使用輸入r 表示紅色，y 表示黃色，g 表示綠 色，輸出v 表示交通燈組合是否有效。（10 分） 根據真值表，請編寫一個布林表達式來描述輸出v。（15 分）