控制工程基礎

二階系統 G(s) = ωn²/(s² + 2ζωn s + ωn²) 的步階響應會超過終值、一邊振盪一邊趨近終值時,阻尼比 ζ 的範圍為下列何者?

  1. Aζ > 1
  2. Bζ = 1
  3. C0 < ζ < 1
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正確答案:C. 0 < ζ < 1

0 < ζ < 1 時極點為共軛複數,響應一邊振盪一邊趨近終值(欠阻尼)。ζ = 1 時極點為負實數的重根,在沒有過衝的響應中最快穩定下來(臨界阻尼)。ζ > 1 時極點為兩個負實數,雖然沒有過衝,但會慢慢地趨近(過阻尼)。ζ = 0 時振盪不衰減而持續,ζ < 0 時則不穩定。

  • A. 這是過阻尼,沒有過衝也沒有振盪,慢慢地趨近終值。
  • B. 這是臨界阻尼,是沒有過衝的響應中最快的情況。
  • C. 正確。這個範圍稱為欠阻尼。
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