控制工程基礎

轉移函數為 G(s) = 25/(s² + 4s + 25) 的二階系統,其自然角頻率 ωn 與阻尼比 ζ 的組合為下列何者?

  1. Aωn = 5 rad/s,ζ = 0.4
  2. Bωn = 5 rad/s,ζ = 0.8
  3. Cωn = 25 rad/s,ζ = 0.08
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正確答案:A. ωn = 5 rad/s,ζ = 0.4

與標準形 ωn²/(s² + 2ζωn s + ωn²) 比較,由 ωn² = 25 得 ωn = 5 rad/s。s 的係數為 2ζωn = 4,因此 ζ = 4/(2 × 5) = 0.4。極點為 s = −2 ± j4.58,實部 −ζωn = −2 表示衰減的快慢,虛部 ωn√(1 − ζ²) ≈ 4.58 rad/s 表示振盪的角頻率。

  • A. 正確。由常數項求 ωn,由 s 的係數求 ζ。
  • B. 只把 s 的係數4除以 ωn,忘了再除以2。
  • C. 常數項25是 ωn²,不是 ωn。
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