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1[철도신호기사 필기] 18년 1회차
다음과 같은 차분 방정식으로 표시되는 불연속계가 있다.
C(K+2)+5C(K+1)+3C(K)=r(K+1)+2r(K)C(K+2) + 5C(K+1) + 3C(K) = r(K+1) + 2r(K)
이 계의 전달함수는?
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해설

차분방정식을 z변환하면 이 계의 전달함수는 C(z)/R(z) = (z+2)/(z²+5z+3)이다.

초기값을 0으로 두면 시간이동 성질에 의해 C(K+2)→z2C(z)C(K+2)\to z^{2}C(z), C(K+1)→zC(z)C(K+1)\to zC(z), C(K)→C(z)C(K)\to C(z), r(K+1)→zR(z)r(K+1)\to zR(z), r(K)→R(z)r(K)\to R(z)로 바뀐다.

주어진 식 C(K+2)+5C(K+1)+3C(K)=r(K+1)+2r(K)C(K+2)+5C(K+1)+3C(K)=r(K+1)+2r(K)를 그대로 옮기면
(z2+5z+3)C(z)=(z+2)R(z)(z^{2}+5z+3)C(z)=(z+2)R(z)
C(z)R(z)=z+2z2+5z+3\dfrac{C(z)}{R(z)}=\dfrac{z+2}{z^{2}+5z+3}

전달함수는 출력의 z변환을 입력의 z변환으로 나눈 것이므로, 입력항에서 나온 (z+2)가 분자에, 출력항에서 나온 (z²+5z+3)이 분모에 와야 한다. 이를 뒤집은 형태나 두 다항식을 곱한 형태는 성립하지 않는다.

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