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다음의 블록선도에서 특성방정식의 근은? | [철도신호기사 필기] 10년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 10년 2회차
다음의 블록선도에서 특성방정식의 근은?
문제 이미지
1
-2, -5
2
2, 5
3
-3, -4
4
3, 4
해설

순방향 이득과 되먹임 이득을 특성방정식에 넣어 인수분해하면 근은 -3과 -4 이다.

블록선도는 가합점 뒤에 이득 2 와 1s+2\dfrac{1}{s+2} 가 직렬로 놓이고, 출력이 1s+5\dfrac{1}{s+5} 를 거쳐 부호가 음(−)인 가합점으로 돌아오는 부궤환 구조다. 따라서 G(s)=2s+2G(s)=\dfrac{2}{s+2}, H(s)=1s+5H(s)=\dfrac{1}{s+5} 이다.

특성방정식 1+G(s)H(s)=01+G(s)H(s)=0 에 대입하면
1+2(s+2)(s+5)=01+\dfrac{2}{(s+2)(s+5)}=0
(s+2)(s+5)+2=s2+7s+12=0(s+2)(s+5)+2=s^{2}+7s+12=0
(s+3)(s+4)=0  ⇒  s=−3,  −4(s+3)(s+4)=0\;\Rightarrow\;s=-3,\;-4

-2와 -5는 되먹임을 무시하고 각 블록의 극점을 그대로 옮긴 값이며, 부호가 양인 근은 이 부궤환계가 안정하다는 결과와 어긋난다.

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