控制工程基礎

在取樣週期 Ts = 1 ms的數位控制中,D/A轉換的零階保持大約相當於 Ts/2 的時間延遲。增益交越頻率為100 Hz時,這個延遲造成的相位落後最接近下列何者?

  1. A約0.31°
  2. B約2.9°
  3. C約18°
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正確答案:C. 約18°

時間延遲造成的相位落後為 ωL,因此是 2π × 100 × 0.0005 ≈ 0.314 rad,換算成度約為18°。零階保持把每個取樣值保持到下一個取樣,因此平均而言訊號延後半個週期,其相位落後正好是 ωTs/2。實際上還會加上計算時間等延遲,若延遲1個取樣(Ts),則約為36°。為了不大幅減少相位邊限,取樣頻率要選得比增益交越頻率高很多(例如10倍以上)。

  • A. 這是把0.314 rad不換算成度、直接當成度讀的值。
  • B. 這是不用角頻率 ω = 2πf、而用頻率 f = 100 Hz計算的值。
  • C. 正確。取樣頻率只有增益交越頻率的10倍時,相位邊限會大幅減少。
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