控制工程基礎

積分元件 G(s) = 1/s 的波德圖為下列何者?

  1. A增益在任何頻率都是0 dB,相位在任何頻率都是 −90°
  2. B增益是在 ω = 1 rad/s 通過0 dB、斜率 +20 dB/dec 的直線,相位在任何頻率都是 +90°
  3. C增益是在 ω = 1 rad/s 通過0 dB、斜率 −20 dB/dec 的直線,相位在任何頻率都是 −90°
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正確答案:C. 增益是在 ω = 1 rad/s 通過0 dB、斜率 −20 dB/dec 的直線,相位在任何頻率都是 −90°

G(jω) = 1/(jω) 的大小為 1/ω,因此在 ω = 1 rad/s 時為0 dB,頻率每增加10倍就下降20 dB。由於 1/j = −j,相位在任何頻率都是 −90°。頻率越低增益越大,因此含有積分的系統,能使對步階目標值的穩態誤差為0。斜率 +20 dB/dec、相位 +90° 的直線,屬於微分元件 s。

  • A. 增益不是固定的,而是與頻率成反比地變化。
  • B. 這是微分元件 G(s) = s 的波德圖。
  • C. 正確。積分元件的增益斜率為 −20 dB/dec,相位落後固定為90°。
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