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그림과 같은 보드선도를 갖는 전달함수에 가장 가까운 것은? | [7급 국가직 자동제어] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 자동제어] 23년 1회차
그림과 같은 보드선도를 갖는 전달함수에 가장 가까운 것은?

문제 이미지
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10s−5s+5010\frac{s-5}{s+50}
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10s+5s+5010\frac{s+5}{s+50}
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10s−5s−5010\frac{s-5}{s-50}
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10s+5s−5010\frac{s+5}{s-50}
해설

보드선도에 맞는 전달함수는 10s+5s−5010\dfrac{s+5}{s-50}이다.

이득은 저주파 0 dB에서 ω=5\omega=5부터 +20 dB/dec로 올라 ω=50\omega=50 이후 20 dB로 평탄하므로 영점 크기 5, 극점 크기 50, 고주파 이득 10이다.
저주파 이득 10⋅550=110\cdot\dfrac{5}{50}=1(0 dB)도 일치한다.

위상은 -180°에서 0°로 증가한다. s+5s+5는 0°→+90°, 1s−50\dfrac{1}{s-50}는 -180°→-90°이므로 합이 -180°→0°가 된다.

  • 10s+5s+5010\dfrac{s+5}{s+50}: 저주파 위상이 0°에서 시작하므로 맞지 않는다.
  • 10s−5s−5010\dfrac{s-5}{s-50}: 저주파 이득이 양수라 위상이 0°에서 시작한다.
  • 10s−5s+5010\dfrac{s-5}{s+50}: 시작은 ±180°이나 우반면 영점과 좌반면 극점이 모두 위상을 감소시켜 그림처럼 증가하지 않는다.

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