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Q151.

當儀器之控制器輸出信號=PID 演算輸出信號+(輸入信號B×B 之比率設定值+B 之偏移值),則表示此儀器有下列何種功能

工業儀器 · 乙級 · 儀器校正調整及使用 · Q151

難易度分析

3 / 5

本題要求將具體的數學表達式與控制理論定義相對應。題目在選項中設置了容易混淆的相似術語,考生必須能精準區分補償項的疊加運算與單純的比例維持之差異,具有一定的辨析難度。

正確答案:③前饋控制

③ 前饋控制:前饋控制的核心原理是在干擾影響製程前即進行補償。公式中「輸入信號 B × 比率設定值 + 偏移值」即為針對可量測干擾(Feedforward Element)的補償項,將其與 PID 回饋輸出相加,構成典型的前饋+回饋複合控制架構,可在干擾發生瞬間立即反應,克服純 PID 控制的滯後缺陷。

錯誤選項解析

  • ① 比率控制:比率控制是維持兩個或多個變數之間固定比例關係的控制策略,通常用於流量配比應用。題幹公式並非單純維持比例,而是將干擾信號經比率與偏移運算後疊加至 PID 輸出,屬於補償機制而非比例追蹤。
  • ② 選擇控制:選擇控制是透過高選器或低選器從多個控制器輸出或量測信號中挑選極值進行切換,用於約束保護或自動備援。題幹公式為信號疊加運算,不涉及信號選擇或切換邏輯。
  • ④ 串級控制:串級控制是將兩個 PID 控制器串接,主控制器輸出作為副控制器的設定點,用於改善具有多個時間常數的製程動態。題幹公式僅有單一 PID 加上一個補償項,並非雙控制器串接架構。
Learning Tip

"本題核心考點在於辨識前饋控制的數學表達式:控制器輸出 = PID 回饋項 + 前饋補償項。前饋補償項通常由「可量測干擾 × 前饋增益 + 偏置」構成,特色是干擾發生即補償,無需等待偏差出現。常考陷阱是將「比率設定值」誤認為比率控制,但此處的比率是前饋補償的增益係數,而非維持兩變數間的配比關係。另需注意:純前饋控制無法消除穩態誤差,實務上必須與 PID 回饋控制搭配使用。"

學員答題分佈

①比率控制0%
②選擇控制0%
③前饋控制0%
④串級控制0%

此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析!

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