地特三等申論題
109年
[機械工程] 自動控制
第 一 題
📖 題組:
一個不具有零點之二階系統的單位步階響應(Unit Step Response)如下圖所示:
一個不具有零點之二階系統的單位步階響應(Unit Step Response)如下圖所示:
📝 此題為申論題,共 2 小題
小題 (一)
試找出該二階系統之拉普拉斯轉換(Laplace Transform),須說明決定該拉普拉斯轉換的理由。(15分)
思路引導 VIP
這題考查從時域的步階響應圖反推二階系統轉移函數的能力。解題關鍵在於從圖中精準讀出「穩態值(求直流增益)」、「峰值時間(求阻尼自然頻率 $\omega_d$)」以及「最大超越量(求衰減係數 $\sigma$)」,再代入二階系統標準式求解。
小題 (二)
試決定該二階系統之單位斜坡響應(Unit Ramp Response)之時間函數。(10分)
思路引導 VIP
這是一題標準的系統識別與時域響應推導題。看到這題,首先應從圖中判讀出系統的穩態值、峰值時間(Tp)及最大超越量(Mp),藉此求得阻尼比與自然頻率,建立系統轉移函數。最後再將轉移函數乘上斜坡輸入訊號並取逆拉普拉斯轉換即可得解。