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1[7급 국가직 자동제어] 21년 1회차
함수 y(t)y(t)의 라플라스 변환 Y(s)Y(s)가 다음과 같이 주어질 때, ω\omega와 TT의 값은? (단, us(t)u_s(t)는 단위계단함수이다)
y(t)=e−2(t−1)cos⁡(ω(t−1))us(t−1)y(t)=e^{-2(t-1)}\cos(\omega(t-1))u_s(t-1)
Y(s)=e−Tss+2s2+4s+13Y(s)=e^{-Ts}\dfrac{s+2}{s^2+4s+13}

ω‾\underline{\omega} T‾\underline{T}
1
3 1
2
3 2
3
13\sqrt{13} 1
4
13\sqrt{13} 2
해설

분모를 완전제곱 꼴로 바꾸면 ω=3, T=1\omega=3,\ T=1이다.

분모: s2+4s+13=(s+2)2+32s^2+4s+13=(s+2)^2+3^2
따라서 s+2(s+2)2+32 ↔ e−2tcos⁡3t\dfrac{s+2}{(s+2)^2+3^2}\ \leftrightarrow\ e^{-2t}\cos 3t

시간이동 정리 f(t−1)us(t−1) ↔ e−sF(s)f(t-1)u_s(t-1)\ \leftrightarrow\ e^{-s}F(s)에 의해 지연 T=1T=1이다.

  • 13\sqrt{13}은 고유진동수 ωn\omega_n이며, 코사인 안에 들어가는 감쇠진동 주파수 ωd=3\omega_d=3이 아니다.
  • 지연 2는 지수의 감쇠율 2를 시간 지연으로 혼동한 값이다.

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