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1[전기공사기사 필기] 22년 2회차
전달함수가 G(s)=10.1s(0.01s+1)G(s)=\dfrac{1}{0.1s(0.01s+1)} 과 같은 제어시스템에서 ω = 0.1 rad/s 일 때의 이득(dB)과 위상각(°)은 약 얼마인가?
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40dB, -90°
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-40dB, 90°
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40dB, -180°
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-40dB, -180
해설

주파수응답을 구하기 위해 s=jωs=j\omega 를 대입하면 G(jω)=10.1jω(0.01jω+1)G(j\omega)=\dfrac{1}{0.1j\omega\,(0.01j\omega+1)} 이다.

ω=0.1\omega=0.1 을 넣으면 1차 지연항은 0.01×j0.1+1=1+j0.001100.01\times j0.1+1=1+j0.001\approx 1\angle 0^{\circ} 로 크기와 위상 모두 사실상 영향을 주지 않는다. 남는 것은 적분항 0.1×j0.1=j0.010.1\times j0.1=j0.01 뿐이다.

따라서 G=10.01=100|G|=\dfrac{1}{0.01}=100 이고 이득은 20log10100=40 dB20\log_{10}100=40\ \mathrm{dB} 이다.

위상은 분모의 jj(적분기 1개)에 의한 −90° 에 1차 지연항의 tan10.0010-\tan^{-1}0.001\approx 0^{\circ} 가 더해져 −90° 로 남는다. 즉 40dB, −90° 이다.

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