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다음과 같은 상태방정식으로 표현되는 제어계에 대한 설명으로 틀린 것은?… | [전기기사 필기] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 16년 1회차
다음과 같은 상태방정식으로 표현되는 제어계에 대한 설명으로 틀린 것은?
x˙=[0123]x+[1102]u\dot{x}=\begin{bmatrix}0 & 1\\ -2 & -3\end{bmatrix}x+\begin{bmatrix}1 & 1\\ 0 & -2\end{bmatrix}u
1
2차 제어계이다.
2
x는 (2×1)의 벡터이다.
3
특성방정식은 이다.
4
제어계는 부족제동(under damped)된 상태에 있다.
해설

상태방정식의 계수행렬 A는 첫 행이 0, 1이고 둘째 행이 -2, -3인 2×2 행렬이므로 이 계는 2차 제어계이고 상태벡터 x는 2×1이다.
특성방정식은 sIA=s(s+3)+2=s2+3s+2=(s+1)(s+2)=0|sI-A|=s(s+3)+2=s^2+3s+2=(s+1)(s+2)=0이다.
표준형 s2+2ζωns+ωn2s^2+2\zeta\omega_n s+\omega_n^2과 비교하면 ωn=2\omega_n=\sqrt{2}, ζ=3221.06\zeta=\frac{3}{2\sqrt{2}}\simeq 1.06으로 1보다 크다.
특성근이 s=1s=-1, s=2s=-2인 서로 다른 두 실근이므로 이 제어계는 과제동 상태이며, 따라서 부족제동되어 있다는 설명이 틀렸다.

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