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전달함수 G(s)=\dfrac{C(s)}{R(s)}=\dfrac{1}{… | [철도신호기사 필기] 12년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 12년 2회차

전달함수 G(s)=C(s)R(s)=1(s+a)2G(s)=\dfrac{C(s)}{R(s)}=\dfrac{1}{(s+a)^2} 인 제어계의 임펄스응답 c(t)는?

1
e-ct
2
1-e-ct
3
te-ct
4
1/2t2
해설

임펄스응답은 c(t)=t e−atc(t)=t\,e^{-at} 형태다(보기에서는 같은 상수를 cc로 적어 t e−ctt\,e^{-ct}로 표기했다).

단위 임펄스 입력은 R(s)=1R(s)=1 이므로 출력은 전달함수 그 자체, 즉 C(s)=G(s)=1(s+a)2C(s)=G(s)=\dfrac{1}{(s+a)^2} 가 된다.

변환쌍 L[t e−at]=1(s+a)2\mathcal{L}\left[t\,e^{-at}\right]=\dfrac{1}{(s+a)^2} 를 거꾸로 적용하면 지수함수에 t가 곱해진 형태가 나온다. 극점이 s=−as=-a에 중근으로 있다는 점이 t가 곱해지는 이유다.

단순 지수 e−ate^{-at}는 1s+a\dfrac{1}{s+a}, 1−e−at1-e^{-at}는 1차 지연계의 계단응답, 12t2\dfrac{1}{2}t^2는 1s3\dfrac{1}{s^3}에 대응하므로 주어진 전달함수와 맞지 않는다.

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