控制工程基礎

對阻尼比 ζ = 0.5 的二階系統(沒有零點的標準形)輸入步階。過衝(最大超越量相對於終值的比例)最接近下列何者?

  1. A約16%
  2. B約21%
  3. C50%
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正確答案:A. 約16%

標準形二階系統的過衝以 exp(−πζ/√(1 − ζ²)) 表示,與自然角頻率 ωn 無關。ζ = 0.5 時為 exp(−π × 0.5/√0.75) ≈ exp(−1.81) ≈ 0.163,約16%。ζ ≈ 0.707(1/√2)時約為4.3%,常被當作過衝小的響應的參考值。超越量最大的時刻為 π/ωd(ωd = ωn√(1 − ζ²))。

  • A. 正確。過衝只由 ζ 決定。
  • B. 這是忘了除以 √(1 − ζ²) 的 exp(−πζ) 的值。
  • C. 計算 1 − ζ 並不能得到過衝。
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