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1[7급 국가직 자동제어] 21년 1회차
제어대상의 단위임펄스응답 y(t)y(t)가 다음과 같이 주어질 때, 입출력 전달함수 G(s)G(s)는? (단, t≥0t\geq 0이다)
y(t)=3et−3e−t(sin⁡(t)+cos⁡(t))y(t)=3e^t-3e^{-t}(\sin(t)+\cos(t))
1
3(s−4)(s+1)(s2−2s+2)\dfrac{3(s-4)}{(s+1)(s^2-2s+2)}
2
3(s+4)(s−1)(s2+2s+2)\dfrac{3(s+4)}{(s-1)(s^2+2s+2)}
3
s−4(s+1)(s2−2s+2)\dfrac{s-4}{(s+1)(s^2-2s+2)}
4
s+4(s−1)(s2+2s+2)\dfrac{s+4}{(s-1)(s^2+2s+2)}
해설

전달함수는 단위임펄스응답의 라플라스 변환이므로 G(s)=3(s+4)(s−1)(s2+2s+2)G(s)=\dfrac{3(s+4)}{(s-1)(s^2+2s+2)}이다.

항별 변환: 3et→3s−13e^{t}\rightarrow\dfrac{3}{s-1}
3e−t(sin⁡t+cos⁡t)→3+3(s+1)(s+1)2+1=3(s+2)s2+2s+23e^{-t}(\sin t+\cos t)\rightarrow\dfrac{3+3(s+1)}{(s+1)^2+1}=\dfrac{3(s+2)}{s^2+2s+2}

통분: 3(s2+2s+2)−3(s+2)(s−1)(s−1)(s2+2s+2)=3(s+4)(s−1)(s2+2s+2)\dfrac{3(s^2+2s+2)-3(s+2)(s-1)}{(s-1)(s^2+2s+2)}=\dfrac{3(s+4)}{(s-1)(s^2+2s+2)}

  • 분모가 (s+1)(s2−2s+2)(s+1)(s^2-2s+2)이고 계수 3이 있는 식은 ete^{t}와 e−te^{-t}의 극점 부호를 뒤바꾼 것이다.
  • 분모가 (s+1)(s2−2s+2)(s+1)(s^2-2s+2)이고 계수 3이 없는 식은 극점 부호와 진폭을 모두 잘못 둔 것이다.
  • 극점은 맞지만 계수 3이 없는 식은 임펄스응답의 진폭 3을 누락한 것이다.

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