모두CBT

다음과 같은 상태공간방정식에서 r이 단위계단입력일 때, 정상상태오차는?… | [7급 국가직 자동제어] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 자동제어] 22년 1회차
다음과 같은 상태공간방정식에서 rr이 단위계단입력일 때, 정상상태오차는?
x˙=[−120−2]x+[10]r,x(0)=[00]\dot{\boldsymbol{x}}=\begin{bmatrix}-1&2\\0&-2\end{bmatrix}\boldsymbol{x}+\begin{bmatrix}1\\0\end{bmatrix}r,\quad \boldsymbol{x}(0)=\begin{bmatrix}0\\0\end{bmatrix}
y=[10]xy=\begin{bmatrix}1&0\end{bmatrix}\boldsymbol{x}
1
-1
2
0
3
1
4
∞
해설

출력이 단위계단을 그대로 따라가므로 정상상태오차는 0이다.

x2(0)=0x_2(0)=0이고 x˙2=−2x2\dot{x}_2=-2x_2이므로 x2(t)=0x_2(t)=0이다.
따라서 x˙1=−x1+r\dot{x}_1=-x_1+r, Y(s)R(s)=1s+1\dfrac{Y(s)}{R(s)}=\dfrac{1}{s+1}

최종값 정리: yss=lim⁡s→0s⋅1s+1⋅1s=1y_{ss}=\lim_{s\to0}s\cdot\dfrac{1}{s+1}\cdot\dfrac{1}{s}=1
ess=1−1=0e_{ss}=1-1=0

  • 1은 오차가 아니라 출력의 정상상태값이다.
  • -1은 출력이 입력보다 커져 정상값 2에 이를 때 나오는 값인데, 직류 이득이 1이므로 그렇지 않다.
  • ∞는 시스템이 안정하고 직류 이득이 1이므로 나올 수 없다.

오류나 개정된 내용이 보이면 알려주세요

이어서 풀어보기

[7급 국가직 자동제어] 22년 1회차 25문항 이어서 보기문제·정답·해설을 한 페이지에서 이어서 볼 수 있어요7급 국가직 자동제어 기출문제 암기장 전체 보기