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그림과 같은 제어계가 안정되기 위한 K의 범위는? | [철도신호기사 필기] 09년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 09년 2회차
그림과 같은 제어계가 안정되기 위한 K의 범위는?
문제 이미지
1
K < -2
2
K > 6
3
0 < K < 6
4
K > 6, K < 0
해설

루스 판별법으로 구한 안정 범위는 0 < K < 6이다.

블록선도는 전향요소 G(s)=Ks(s+1)(s+2)G(s)=\dfrac{K}{s(s+1)(s+2)} 를 단위 부(−)궤환한 구조이므로 특성방정식은 s(s+1)(s+2)+K=0s(s+1)(s+2)+K=0, 전개하면 s3+3s2+2s+K=0s^{3}+3s^{2}+2s+K=0 이다.

루스 배열을 세우면 s1s^{1} 행의 값이 3×2−K3=6−K3\dfrac{3\times 2-K}{3}=\dfrac{6-K}{3}, s0s^{0} 행의 값이 KK 이다.
제1열의 부호가 모두 같아야 안정하므로 6−K>06-K>0 과 K>0K>0 을 동시에 만족해야 한다.

따라서 K는 0보다 크고 6보다 작아야 하며, K가 0 이하이거나 6 이상이면 제1열에 부호 변화가 생겨 우반평면 근이 나타나고 계는 불안정해진다.

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