高考申論題
109年
[機械工程] 自動控制
第 三 題
一系統的轉移函數為 $G(s)=\frac{1}{s(0.5s+1)}$,請設計一個比例控制器 $G_c(s)=K_p$ 來調整系統的閉迴路響應,使得閉迴路系統的阻尼函數為0.5。(20分)
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
這是一道標準的時域規格設計題。解題脈絡如下:1. 先求出加入控制器 $G_c(s)$ 後的「閉迴路轉移函數」$T(s)$。 2. 提取出閉迴路系統的「特徵方程式」,並務必將最高次項係數化為 1。 3. 將整理好的特徵方程式與標準二階系統特徵方程式 $s^2 + 2\zeta\omega_n s + \omega_n^2 = 0$ 進行係數比對。 4. 根據題目給定的阻尼比(damping ratio) $\zeta = 0.5$,解聯立方程式求得自然頻率 $\omega_n$ 與未知的控制器增益 $K_p$。
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
【考點分析】 閉迴路轉移函數推導、二階系統標準特徵方程式、阻尼比(Damping Ratio)與控制器參數設計。 【理論/法規依據】
▼ 還有更多解析內容