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단위 부궤환 제어시스템의 루프전달함수 G(s)H(s)가 다음과 같이 주… | [전기기사 필기] 18년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 18년 2회차
단위 부궤환 제어시스템의 루프전달함수 G(s)H(s)가 다음과 같이 주어져 있다. 이득여유가 20 dB이면 이 때의 K의 값은?
G(s)H(s)=K(s+1)(s+3)G(s)H(s)=\dfrac{K}{(s+1)(s+3)}
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해설

루프전달함수 G(s)H(s)=K(s+1)(s+3)G(s)H(s)=\dfrac{K}{(s+1)(s+3)}s=jωs=j\omega를 대입하면 G(jω)H(jω)=K(3ω2)+j4ωG(j\omega)H(j\omega)=\dfrac{K}{(3-\omega^2)+j4\omega}가 된다.
이득여유는 벡터궤적이 실축과 만나는 주파수, 즉 허수부가 0이 되는 점에서의 이득으로 정의되는데 4ω=04\omega=0에서 ω=0\omega=0이고 이때 GH=K3|GH|=\dfrac{K}{3}이다.
따라서 GM=20log101GH=20log103K=20GM=20\log_{10}\dfrac{1}{|GH|}=20\log_{10}\dfrac{3}{K}=20 dB에서 3K=10\dfrac{3}{K}=10, 즉 K=310K=\dfrac{3}{10}이다.

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