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다음의 개루프 전달함수에 대한 근궤적이 실수축에서 이탈하게 되는 분리점… | [철도신호기사 필기] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 22년 1회차
다음의 개루프 전달함수에 대한 근궤적이 실수축에서 이탈하게 되는 분리점은 약 얼마인가?
G(s)H(s)=Ks(s+3)(s+8),K≥0G(s)H(s)=\dfrac{K}{s(s+3)(s+8)},\quad K\ge 0
1
-0.93
2
-5.74
3
-6.0
4
-1.33
해설

실수축 분리점은 약 −1.33 이다.

특성방정식 1+G(s)H(s)=01+G(s)H(s)=0 에서 이득을 K=−s(s+3)(s+8)=−(s3+11s2+24s)K=-s(s+3)(s+8)=-(s^{3}+11s^{2}+24s) 로 두면, 분리점은 실수축에서 K가 극값을 갖는 점이므로 dKds=0\dfrac{dK}{ds}=0 을 풀면 된다.

3s2+22s+24=03s^{2}+22s+24=0
s=−22±222−4⋅3⋅246=−22±146s=\dfrac{-22\pm\sqrt{22^{2}-4\cdot 3\cdot 24}}{6}=\dfrac{-22\pm 14}{6}
이므로 s=−1.33s=-1.33 또는 s=−6s=-6 이다.

극점이 0, −3, −8이므로 실수축 위 근궤적은 0과 −3 사이, 그리고 −8보다 왼쪽 구간에만 존재한다. −6은 −3과 −8 사이여서 근궤적이 지나지 않는 무연근 이고, 궤적 구간 안에 있는 −1.33 이 두 근이 만나 복소평면으로 갈라져 나가는 분리점이다.

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