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1[전기공사기사 필기] 21년 2회차
다음과 같은 상태방정식으로 표현되는 제어시스템의 특성방정식의 근(s1, s2)은?
[x˙1x˙2]=[0123][x1x2]+[10]u\begin{bmatrix}\dot{x}_{1}\\\dot{x}_{2}\end{bmatrix}=\begin{bmatrix}0&1\\-2&-3\end{bmatrix}\begin{bmatrix}x_{1}\\x_{2}\end{bmatrix}+\begin{bmatrix}1\\0\end{bmatrix}u
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해설

상태방정식 x˙=Ax+Bu\dot{x}=Ax+Bu 에서 시스템 행렬은 A=[0123]A=\begin{bmatrix}0&1\\-2&-3\end{bmatrix} 이고, 특성방정식은 |sI − A| = 0 으로 구한다.

sIA=[s12s+3]sI-A=\begin{bmatrix}s&-1\\2&s+3\end{bmatrix} 이므로 행렬식은 s(s+3)(1)(2)=s2+3s+2=0s(s+3)-(-1)(2)=s^{2}+3s+2=0 이다.

인수분해하면 (s+1)(s+2)=0(s+1)(s+2)=0 이므로 특성방정식의 근은 s1 = −1, s2 = −2 이다. 두 근 모두 좌반평면에 있으므로 이 시스템은 안정하다.

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