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전달함수가 \dfrac{C(s)}{R(s)}=\dfrac{25}{s^2… | [전기기사 필기] 20년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 20년 3회차
전달함수가 C(s)R(s)=25s2+6s+25\dfrac{C(s)}{R(s)}=\dfrac{25}{s^2+6s+25}인 2차 제어시스템의 감쇠 진동 주파수(ωd)는 몇 rad/sec인가?
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해설

표준형 2차계 ωn2s2+2ζωns+ωn2\dfrac{\omega_n^2}{s^2+2\zeta\omega_ns+\omega_n^2}와 계수를 비교한다.
ωn2=25  ⇒  ωn=5\omega_n^2=25\;\Rightarrow\;\omega_n=5 rad/s
2ζωn=6  ⇒  ζ=62×5=0.62\zeta\omega_n=6\;\Rightarrow\;\zeta=\dfrac{6}{2\times5}=0.6
감쇠 진동 주파수는 특성근의 허수부이므로
ωd=ωn1−ζ2=51−0.62=5×0.8=4\omega_d=\omega_n\sqrt{1-\zeta^2}=5\sqrt{1-0.6^2}=5\times0.8=4 rad/s
실제로 s2+6s+25=0s^2+6s+25=0의 근은 s=−3±j4s=-3\pm j4로, 허수부가 4임을 직접 확인할 수 있다. 5는 고유 각주파수 ωn\omega_n이므로 구분해야 한다.

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