年公務人員高等考試一級暨二級考試試題 代號 ： 10110-10510 全一頁

等 別： 高考一級

類 科： 各類科

科 目： 英文

考試時間：

3 小時

※注意：

 禁止使用電子計算器。

 不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。  請以黑色鋼筆或原子筆在申論試卷上作答。

一、英譯中：

•  South Korea has introduced a new law designed to curb a Middle East respiratory syndrome (MERS) outbreak, tightening quarantine restrictions and imposing jail sentences on those who defy anti-infection measures in a crisis that has now left 31 dead. The new law also strengthens officials' power to restrict the movement of infected people and close contaminated facilities. Offenders who refuse to follow official orders will face two years in prison or a US$18,000 fine. （ 20 分）

※提示

Middle East respiratory syndrome ：中東呼吸症候群

•  Sanitation and construction workers lodged a complaint after police gave them tickets for not wearing crash helmets when they were riding motorcycles, but wearing hard hats instead. The police's reply is that a hard hat and a motorcycle helmet are two different things. The police stress that wearing a motorcycle helmet on a construction site is not only insufficient for resisting impacts, but can also be too oppressive, heavy, humid and electro-conductive, among other problems. On the other hand, wearing a hard hat while riding a motorcycle can be hazardous because hard hats are not sufficient for protecting the temples from impacts. （ 20 分）

二、中譯英：

現在許多國家都面臨糧食短缺。糧食危機已經成為全球性問題。糧食自給率，做為 建立一個國家的基本要素之一，是一個值得關注的指標。臺灣經濟曾一度以農業生 產為主。然而隨著時間經過，焦點也轉換到其他行業，如製造業和技術領域。 2013 年 臺灣的糧食自給率為 33% ，政府提出的目標是要在 2020 年之前將這個比率提高到 40% 。（ 20 分）

※提示

糧食自給率：

food-self-sufficiency ratio

三、英文作文：（ 40

分）

Write an English essay of about 300 words to address the following ：

More than 200 people were set on fire after an explosion at a water park in Taiwan in June 27, 2015. It is believed that 1,000 people were inside the amusement park when the powder was sprayed on the crowd as part of a color party. Colored powder sprayed onto hundreds of people suddenly ignited, with flames engulfing people as they tried to flee.

座號：

等 別： 高考一級

類 科： 機械工程

科 目： 自動控制學研究

考試時間：

3 小時

• ※注意：  可以使用電子計算器。

•  不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

• 

請以黑色鋼筆或原子筆在申論試卷上作答。

• 一、求下列轉移函數（ transfer function ）的  控制器典範型（ controller canonical form ） 狀態方程式 。 （ 10 分）  觀測器典範型（ observer canonical form ）狀態方程式。 （ 10 分）

二、某線性系統之狀態方程式為：

•  求使閉迴路極點（ closed-loop poles ）落在 j2} 2 j2, 2 { --+ -的狀態回授增益 K 。 （ 10 分）

•  試設計狀態估測器極點落在（ 4 4, --）。（ 10 分）

•  將上述控制法則和狀態估測器結合並證明閉迴路系統極點仍為 j2} 2 j2, 2 { --+ -。 （ 10 分）

• 三、現代控制會利用電腦介面透過零階維持（ zero-th order hold ）和等時距 Δ 對控制輸入 u 取樣即

且只在 L 0,1,2, , = Δ k k 量測輸出 y (.)

求下列連續時間系統經過此取樣過程得到的離散時間系統狀態方程。（ 25 分）

四、找出下列一階系統的最佳控制。（ 25 分）

性能指標

容許狀態（ admissible ）和控制輸入皆無拘束（ unconstrained ）終端時間 T 指定但 ) ( x T 自由，列出控制法則和增益。

座號：

等 別： 高考一級

類 科： 機械工程

科 目： 策略規劃與問題解決

考試時間：

3 小時

座號：

• ※注意：  可以使用電子計算器。 不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

  請以黑色鋼筆或原子筆在申論試卷上作答。

• 一、  在規劃一個工具機的伺服機構時吾人必須考慮所欲達到的加工速度，現不考慮加 工負載（加工刀具所受的力），假若吾人所規劃的機台與工件的質量是 60 Kg ， 且機台的行程可達 0.5 m 並使用線性馬達作驅動，則如欲達到 60 m/min 的加工速 度，須採用出力多大的馬達？（ 10 分）

•  又如果採用的是導螺桿，導螺桿加上馬達轉子的慣量是 0.001 Kg-m 2 ，導螺桿的 螺距是 5 mm ，則需要採用出力多大的馬達？（ 15 分）

• 二、  德國在 2011 年提出「工業 4.0 （ Industry 4.0 ）」這個觀念作為高科技戰略計畫 （ High-Tech Strategy ）的一部分，此後工業 4.0 不斷的引起世界各國政府的注意 與重視。請就您所知描述德國工業 4.0 的主要內容。（ 15 分）

•  我國政府因應世界各主要國家振興產業發展之趨勢，提出「生產力 4.0 」方案。 請說明我國政府規劃於「生產力 4.0 」的主軸策略及措施。（ 10 分）

• 三、如圖所示一桌上型電風扇，在葉片旋轉時，除了因空氣流體經由空氣動力造成葉片 的振動外，葉片與葉片之間的差異，也會造成該電扇整機的振動。假設該電扇四片 葉片其中一片葉片因製造或是長期使用累積過量的灰塵，使得此葉片的質量和其他 三片明顯不同，於此情形下，當葉片旋轉時，即使電扇不是在左右搖擺的操作模式， 該電扇將自發性的振動起來。請透過適當的假設以及動力學理論的推導，解釋為何 此電扇會有（或是不會有）自發性的振動？如果會有自發性的振動，請問在 X 、 Y 、 Z 各軸相對於葉片旋轉角度的動態響應為何？（ 25 分）

Y

Z

X

Z

等 別： 高考一級

類 科： 機械工程

科 目： 策略規劃與問題解決

• 四、要測試齒輪 B 的磨耗狀況，通常會設計一套機器來進行檢測。以下為兩種測試機的 設計概念圖，都可以達到檢測齒輪 B 磨耗的目的。其中下圖 (a) 之齒輪組裝方式為先 將齒輪 A 、 B 及 C 組合，再將齒輪 C 固定；接著將齒輪 D 之軸扭一角度，再將齒 輪 D 與 C 囓合，此時即有一預扭矩存在於系統中。另一種方法如下圖 (b) ，為在齒 輪 B 的另一端安裝磁粉式或渦電流式剎車器，也可以設置一發電機以提供機器的負 載，達到測試齒輪 B 的磨耗。

•  請問你會選擇那一種設計，原因為何？你不選另一設計的原因為何？（ 15 分）

•  請問在你選的機器上應裝置那些感測器？量測那些物理量方能達到檢測磨耗狀況 的目標。（ 10 分）

(a)

(b)