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1[7급 국가직 자동제어] 22년 1회차
다음 블록선도에 표현된 시스템이 임계 안정(marginally stable)일 때, 특성방정식의 근을 모두 구하면?

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1
−5,±j6-5,\quad \pm j\sqrt{6}
2
−5,±j3-5,\quad \pm j\sqrt{3}
3
−10,±j6-10,\quad \pm j\sqrt{6}
4
−30,±j3-30,\quad \pm j\sqrt{3}
해설

임계 안정 조건은 K=30K=30이고, 이때 특성방정식의 근은 −5, ±j6-5,\ \pm j\sqrt{6}이다.

특성방정식: s(s+2)(s+3)+K=s3+5s2+6s+K=0s(s+2)(s+3)+K=s^3+5s^2+6s+K=0
루스 표의 s1s^1행이 5⋅6−K5\dfrac{5\cdot 6-K}{5}이므로 0이 되는 K=30K=30에서 임계 안정이다.

보조방정식: 5s2+30=05s^2+30=0 → s=±j6s=\pm j\sqrt{6}
세 근의 합이 −5-5이므로 나머지 실근은 −5-5이다.

  • ±j3\pm j\sqrt{3}을 포함한 근은 보조방정식 5s2+30=05s^2+30=0을 만족하지 않는다.
  • 실근이 −10-10이나 −30-30이면 근의 합이 특성방정식의 s2s^2 계수와 맞지 않는다(−30-30은 임계 이득 값과 혼동한 것).

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