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다음 함수 y(t)의 라플라스 변환은? (단, t_0 \gt 0이다) | [7급 국가직 자동제어] 24년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 자동제어] 24년 1회차
다음 함수 y(t)y(t)의 라플라스 변환은? (단, t0>0t_0 \gt 0이다)

문제 이미지
1
Ast0est0\frac{A}{st_0}e^{st_0}
2
Ast0e−st0\frac{A}{st_0}e^{-st_0}
3
Ast0(1−e−st0)\frac{A}{st_0}\left(1-e^{-st_0}\right)
4
Ast0(1+est0)\frac{A}{st_0}\left(1+e^{st_0}\right)
해설

사각 펄스의 라플라스 변환은 Ast0(1−e−st0)\dfrac{A}{st_0}\left(1-e^{-st_0}\right)이다.

높이 A/t0A/t_0, 폭 t0t_0인 펄스는 두 계단 함수의 차 y(t)=At0[u(t)−u(t−t0)]y(t)=\dfrac{A}{t_0}\left[u(t)-u(t-t_0)\right]로 쓸 수 있다.

시간 지연 정리 L{u(t−t0)}=e−st0s\mathcal{L}\{u(t-t_0)\}=\dfrac{e^{-st_0}}{s}를 적용하면 Y(s)=At0⋅1−e−st0sY(s)=\dfrac{A}{t_0}\cdot\dfrac{1-e^{-st_0}}{s}이다.

  • Ast0est0\dfrac{A}{st_0}e^{st_0}: 지수 부호가 양수(시간 앞당김)이고 처음 켜지는 계단 성분이 빠져 있다.
  • Ast0e−st0\dfrac{A}{st_0}e^{-st_0}: t0t_0에서 시작하는 계단 하나만 나타내므로 펄스가 아니다.
  • Ast0(1+est0)\dfrac{A}{st_0}\left(1+e^{st_0}\right): 꺼지는 계단을 빼지 않고 더했으며 지연 부호도 반대다.

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