機械工程 103 年自動控制考古題

比較開迴路控制（open-loop control）和閉迴路控制（closed-loop control），繪出這 兩種控制方法的控制方塊圖，並且列舉閉迴路控制最主要的兩個優點。（20 分）

如圖所示之電路，ur 為輸入，uc 為輸出。試推導出此電路的傳遞函數（transfer function）。 （20 分）

對於下圖所示之控制系統，試求輸入r(t) = 3×1(t)時，所造成的系統輸出c(t)，其中 1(t)代表單位步階函數（unit step function）。（20 分）

頻寬（bandwidth）是控制系統重要的性能指標之一，試繪圖並且以文字說明頻寬的 定義。（20 分）

對於下列圖(a)的系統，某工程師考慮採取圖(b)或圖(c)的做法，已知K = 0.216，試 問(b)和(c)兩者分別屬於何種方法？並請分別推導出(b)和(c)的閉迴路（closed-loop） 傳遞函數，以及根據控制理論，評估比較三者的性能。（20 分） s + 1 C(s) 2 (s2+2s+1) - R(s) ur(t) R R C C uc(t) R(s) C(s) s(s+1) 10 (a) (b) (c) R(s) C(s) s(s+1) 10 R(s) C(s) s(s+1) 10 Ks Ks - - - -