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아래와 같은 시스템에서 이 시스템이 안정하기 위한 K의 범위를 구하면? | [철도신호기사 필기] 03년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 03년 1회차
아래와 같은 시스템에서 이 시스템이 안정하기 위한 K의 범위를 구하면?
문제 이미지
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0 < K < 6
2
1 < K < 5
3
-1 < K < 6
4
-1 < K < 5
해설

안정 조건은 00 이다.

그림은 전향경로에 G(s)=Ks(s+1)(s+2)G(s)=\dfrac{K}{s(s+1)(s+2)} 를 두고 출력을 그대로 되먹이는 단위 부궤환계다. 특성방정식은 1+G(s)=01+G(s)=0, 즉 s(s+1)(s+2)+K=0s(s+1)(s+2)+K=0 이므로 s3+3s2+2s+K=0s^{3}+3s^{2}+2s+K=0 이다.

루스 배열을 세우면 s1s^{1} 행의 제1열은 3×2−K3=6−K3\dfrac{3\times 2-K}{3}=\dfrac{6-K}{3}, s0s^{0} 행은 KK 다. 제1열의 부호가 모두 같아야 안정하므로 6−K>06-K>0 이고 동시에 K>0K>0, 곧 00 이다.

K 가 0 이하이면 s0s^{0} 행이 0 이하가 되어 우반평면 근이 생기므로 하한이 -1 인 범위는 성립하지 않고, 상한 5 는 6−K>06-K>0 조건과 어긋난다. 2003년 출제 당시 기준.

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