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그림 (a)와 (b)의 두 블록선도가 같은 입출력 관계를 갖도록 하려면… | [전기기사 필기] 25년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 25년 3회차
그림 (a)와 (b)의 두 블록선도가 같은 입출력 관계를 갖도록 하려면 AA에 들어갈 전달함수는?
(a)R(s)5s+2C(s)(b)R(s)A+C(s)+
1
5s+2\dfrac{5}{s+2}
2
s−3s+2\dfrac{s-3}{s+2}
3
−s+3s+2\dfrac{-s+3}{s+2}
4
s+7s+2\dfrac{s+7}{s+2}
해설

(a)는 입력이 이득 5s+2\dfrac{5}{s+2}인 요소 하나만 지나므로 C(s)=5s+2R(s)C(s)=\dfrac{5}{s+2}R(s)다.

(b)는 분기점에서 갈라진 두 갈래, 곧 AA를 통과하는 갈래와 이득 11로 곧장 내려가는 갈래가 가산점에서 모두 ++ 부호로 만난다. 따라서 C(s)=(A+1)R(s)C(s)=(A+1)R(s)다.

두 표현이 일치해야 하므로 A+1=5s+2A+1=\dfrac{5}{s+2}, A=5s+2−1=5−(s+2)s+2=−s+3s+2A=\dfrac{5}{s+2}-1=\dfrac{5-(s+2)}{s+2}=\dfrac{-s+3}{s+2}.

역산 검산 — 구한 값을 되돌려 넣으면 A+1=−s+3+s+2s+2=5s+2A+1=\dfrac{-s+3+s+2}{s+2}=\dfrac{5}{s+2}로 (a)의 이득이 그대로 나온다. s=1s=1을 대입해도 A=23A=\dfrac{2}{3}, A+1=53A+1=\dfrac{5}{3}이고 5s+2=53\dfrac{5}{s+2}=\dfrac{5}{3}이라 두 값이 맞물린다.

나머지 보기는 각각 오류 경로에서 나온다. 5s+2\dfrac{5}{s+2}는 곧장 내려가는 갈래를 빠뜨린 값, s−3s+2\dfrac{s-3}{s+2}는 1−5s+21-\dfrac{5}{s+2}처럼 뺄셈 순서를 뒤집은 값, s+7s+2\dfrac{s+7}{s+2}는 가산점 부호를 −-로 잘못 읽어 5s+2+1\dfrac{5}{s+2}+1을 계산한 값이다.

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