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전달함수 G(s)=\dfrac{1}{s^{2}+2\delta\omega… | [철도신호기사 필기] 09년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 09년 2회차
전달함수 G(s)=1s2+2δωns+ωn2G(s)=\dfrac{1}{s^{2}+2\delta\omega_{n}s+\omega_{n}^{2}} 인 제어계에서 ω n = 2, δ = 0일 때 단위 임펄스 입력에 대한 출력은?
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해설

단위 임펄스 응답은 12sin⁡2t\dfrac{1}{2}\sin 2t 이다.

전달함수 G(s)=1s2+2δωns+ωn2G(s)=\dfrac{1}{s^{2}+2\delta\omega_{n}s+\omega_{n}^{2}} 에 ωn=2\omega_{n}=2, δ=0\delta=0 을 대입하면 감쇠항이 사라져 G(s)=1s2+4G(s)=\dfrac{1}{s^{2}+4} 가 된다.

단위 임펄스 입력은 R(s)=1R(s)=1 이므로 출력은 C(s)=G(s)=1s2+4C(s)=G(s)=\dfrac{1}{s^{2}+4} 이고,
공식 L−1[ωs2+ω2]=sin⁡ωt\mathcal{L}^{-1}\left[\dfrac{\omega}{s^{2}+\omega^{2}}\right]=\sin\omega t 에 맞추어 12⋅2s2+22\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{2}{s^{2}+2^{2}} 로 고치면 c(t)=12sin⁡2tc(t)=\dfrac{1}{2}\sin 2t 이다.

제동비가 0이므로 감쇠 없이 고유각주파수 2[rad/s]로 지속 진동하는 무제동 응답이며, 각주파수가 1/2로 줄어든 형태나 초기값이 최대인 코사인 꼴은 나오지 않는다.

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