什麼是安定時間

施加步階輸入後,輸出進入終值的指定範圍(±2%或±5%等)並且之後不再離開該範圍所需的時間。它同時表示響應的快慢與穩定程度;二階系統的±2%安定時間約可估計為 4/(ζωn),±5%則約為 3/(ζωn)。一階系統的±2%安定時間約為3.9T(T 為時間常數)。在AD轉換器或運算放大器的規格中,輸出穩定到指定精度所需的時間,也稱為安定時間。

日文名稱: 整定時間

「安定時間」出現在1領域的2道練習題中(控制工程基礎等)。

這個名詞所屬的領域: 控制工程基礎

練習安定時間的題目

以近似式 ts ≈ 4/(ζωn) 估算轉移函數為 G(s) = 25/(s² + 4s + 25) 的系統,其步階響應進入終值±2%以內所需的安定時間,所得的值為下列何者?

  1. A0.5 s
  2. B0.8 s
  3. C2 s
查看答案與解析

正確答案:C. 2 s

這個系統 ωn = 5 rad/s、ζ = 0.4,因此 ζωn = 2 s⁻¹,ts ≈ 4/2 = 2 s。振盪的包絡線以 e^(−ζωn t) 縮小,而 e^(−4) ≈ 0.018 低於2%,這就是這個近似式的由來。±5%的安定時間則使用 ts ≈ 3/(ζωn)。由於是以包絡線估算,結果常比實際稍長;以數值計算這個系統,±2%的安定時間約為1.7 s。

解析中的「安定時間」

出現「安定時間」的題目(2題)

  1. 以近似式 ts ≈ 4/(ζωn) 估算轉移函數為 G(s) = 25/(s² + 4s + 25) 的系統,其步階響應進入終值±2%以內所需的安定時間,所得的值為下列何者?
  2. 在沒有零點的二階系統中,設極點為 s = −σ ± jωd。保持 σ 不變、只加大 ωd 時,步階響應的變化正確的是下列何者?

出現這個名詞的比較

半導體、電子電路與資訊計算工具

相關名詞

轉移函數 二階系統 過衝 一階系統 方塊圖 回授控制 拉普拉斯轉換 波德圖 前饋控制 增益邊限

前往名詞解釋列表