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그림과 같은 제어시스템의 폐루프 전달함수 에 대한 감도 STK는? | [철도신호기사 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 21년 1회차
그림과 같은 제어시스템의 폐루프 전달함수 문제 이미지 에 대한 감도 STK는?
문제 이미지
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해설

이 시스템의 감도는 1 이다.

그림의 블록선도에서 R(s)는 이득 K를 거쳐 가산점으로 들어가고, 전향경로에 G(s)가, 부(−)귀환경로에 H(s)가 놓여 있으므로 폐루프 전달함수는 T=C(s)R(s)=KG1+GHT=\dfrac{C(s)}{R(s)}=\dfrac{KG}{1+GH} 이다. K가 귀환 루프 바깥(가산점 앞)에 있어 분모 1+GH1+GH 에는 들어가지 않는 것이 핵심이다.

감도의 정의 SKT=∂T/T∂K/K=KT⋅∂T∂KS^{T}_{K}=\dfrac{\partial T/T}{\partial K/K}=\dfrac{K}{T}\cdot\dfrac{\partial T}{\partial K} 에 대입하면
∂T∂K=G1+GH\dfrac{\partial T}{\partial K}=\dfrac{G}{1+GH} 이므로
SKT=K(1+GH)KG⋅G1+GH=1S^{T}_{K}=\dfrac{K(1+GH)}{KG}\cdot\dfrac{G}{1+GH}=1

즉 T가 K에 정비례하므로 K가 1 % 변하면 T도 1 % 변하며, 감도는 G나 H 값과 무관하게 항상 1이다. K가 귀환 루프 안에 있었다면 11+GH\dfrac{1}{1+GH} 형태의 감도가 나온다.

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