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1[7급 국가직 자동제어] 23년 1회차
다음과 같은 상태피드백 제어시스템에서 폐루프 시스템의 극점은?
x˙(t)=Ax(t)+Bu(t)=[01−2−3]x(t)+[01]u(t)\dot{\boldsymbol{x}}(t)=\boldsymbol{A}\boldsymbol{x}(t)+\boldsymbol{B}u(t)=\begin{bmatrix}0&1\\-2&-3\end{bmatrix}\boldsymbol{x}(t)+\begin{bmatrix}0\\1\end{bmatrix}u(t)
u(t)=−2x1(t)−2x2(t)+r(t)u(t)=-2x_1(t)-2x_2(t)+r(t)
1
-4, -1
2
-3, -2
3
-2, -2
4
-2, -1
해설

상태피드백 후 특성방정식이 (s+1)(s+4)=0(s+1)(s+4)=0이므로 폐루프 극점은 -4, -1이다.

K=[22]K=\begin{bmatrix}2&2\end{bmatrix}이므로
A−BK=[01−2−3]−[01][22]=[01−4−5]A-BK=\begin{bmatrix}0&1\\-2&-3\end{bmatrix}-\begin{bmatrix}0\\1\end{bmatrix}\begin{bmatrix}2&2\end{bmatrix}=\begin{bmatrix}0&1\\-4&-5\end{bmatrix}

det⁡(sI−A+BK)=s2+5s+4=(s+1)(s+4)\det(sI-A+BK)=s^2+5s+4=(s+1)(s+4)

  • -3, -2는 s2+5s+6s^2+5s+6에 해당해 상수항이 계산 결과와 다르다.
  • -2, -2는 s2+4s+4s^2+4s+4에 해당해 계산 결과와 다르다.
  • -2, -1은 피드백 전 개루프 행렬 AA의 극점(s2+3s+2s^2+3s+2)이다.

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