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그림과 같은 신호흐름 선도에서 전달함수 는 무엇인가? | [철도신호기사 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 17년 1회차
그림과 같은 신호흐름 선도에서 전달함수 문제 이미지 는 무엇인가?
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해설

메이슨 이득공식으로 정리하면 전달함수는 −bcs2+s+as2+as+b\dfrac{-bcs^2+s+a}{s^2+as+b}가 된다.

선도의 귀환루프는 두 개다. 첫 마디에서 둘째 마디로 가는 s−1s^{-1}과 되돌아오는 −a-a가 만드는 L1=−asL_1=-\dfrac{a}{s}, 첫 마디에서 셋째 마디까지의 s−2s^{-2}과 되돌아오는 −b-b가 만드는 L2=−bs2L_2=-\dfrac{b}{s^2}이며, 두 루프가 서로 접촉하므로 Δ=1+as+bs2\Delta=1+\dfrac{a}{s}+\dfrac{b}{s^2}이다.

전향경로도 두 개다. X(s)X(s)가 들어온 마디에서 s−1s^{-1}과 이득 1을 거쳐 Y(s)Y(s)로 가는 P1=1sP_1=\dfrac{1}{s}는 L1L_1과 접촉하지 않아 Δ1=1+as\Delta_1=1+\dfrac{a}{s}이고, −b-b로 첫 마디에 갔다가 cc로 건너뛰는 P2=−bcP_2=-bc는 모든 루프와 접촉해 Δ2=1\Delta_2=1이다.

따라서 Y(s)X(s)=1s(1+as)−bc1+as+bs2\dfrac{Y(s)}{X(s)}=\dfrac{\frac{1}{s}\left(1+\frac{a}{s}\right)-bc}{1+\frac{a}{s}+\frac{b}{s^2}}이고, 분자와 분모에 s2s^2을 곱하면 −bcs2+s+as2+as+b\dfrac{-bcs^2+s+a}{s^2+as+b}로 정리된다. 분모의 상수항 bb가 빠진 s2+ass^2+as 꼴은 L2L_2를 빠뜨린 결과다.

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