모두CBT

다음 적분제어기를 포함한 상태 피드백 제어시스템에서 감쇠비가 1이고 고… | [7급 국가직 자동제어] 25년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 자동제어] 25년 1회차
다음 적분제어기를 포함한 상태 피드백 제어시스템에서 감쇠비가 1이고 고유주파수가 3 [rad/sec]일 때, 제어이득 k1k_1과 k2k_2는?

k1k_1 k2k_2
문제 이미지
1
-3 -9
2
-3 9
3
3 -9
4
3 9
해설

원하는 특성방정식 s2+6s+9=0s^2+6s+9=0을 맞추면 k1=3k_1=3, k2=−9k_2=-9이다.

상태식은 x˙1=−3x1+u\dot{x}_1=-3x_1+u, x˙2=r−x1\dot{x}_2=r-x_1이고 제어입력은 u=−k1x1−k2x2u=-k_1x_1-k_2x_2이다.

따라서 x˙1=−(3+k1)x1−k2x2\dot{x}_1=-(3+k_1)x_1-k_2x_2이고, 특성방정식은 s(s+3+k1)−k2=s2+(3+k1)s−k2=0s(s+3+k_1)-k_2=s^2+(3+k_1)s-k_2=0이다.

감쇠비 1, 고유주파수 3이면 s2+2⋅1⋅3s+9s^2+2\cdot1\cdot3s+9이므로 3+k1=63+k_1=6, −k2=9-k_2=9이다.

  • k1=−3k_1=-3, k2=−9k_2=-9: ss항 계수가 0이 되어 감쇠가 사라진다.
  • k1=−3k_1=-3, k2=9k_2=9: 감쇠 항이 0이고 상수항이 음수라 불안정하다.
  • k1=3k_1=3, k2=9k_2=9: 상수항이 -9가 되어 불안정하다.

오류나 개정된 내용이 보이면 알려주세요

이어서 풀어보기

[7급 국가직 자동제어] 25년 1회차 25문항 이어서 보기문제·정답·해설을 한 페이지에서 이어서 볼 수 있어요7급 국가직 자동제어 기출문제 암기장 전체 보기