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2차 선형 시불변 시스템의 전달함수 G(s)=\dfrac{\omega_… | [전기공사기사 필기] 19년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[전기공사기사 필기] 19년 3회차
2차 선형 시불변 시스템의 전달함수 G(s)=ωn2s2+2δωns+ωn2G(s)=\dfrac{\omega_n^{2}}{s^{2}+2\delta\omega_n s+\omega_n^{2}}에서 ωn이 의미하는 것은?
1
감쇠계수
2
비례계수
3
고유 진동 주파수
4
공진 주파수
해설

2차계의 표준형 전달함수는 G(s)=ωn2s2+2δωns+ωn2G(s)=\dfrac{\omega_n^{2}}{s^{2}+2\delta\omega_n s+\omega_n^{2}} 로 쓰며, 여기서 δ는 감쇠비(제동비), ωn은 고유 진동 주파수(무제동 자연 각주파수)다.

감쇠항이 없다고 보면(δ=0) 특성방정식은 s2+ωn2=0s^{2}+\omega_n^{2}=0 이 되어 근이 s=±jωns=\pm j\omega_n 이 된다. 즉 제동이 전혀 없을 때 계가 스스로 진동하는 각주파수가 곧 ωn이라는 뜻이다.

감쇠가 있는 실제 응답의 진동 각주파수는 ωd=ωn1δ2\omega_d=\omega_n\sqrt{1-\delta^{2}} 로 ωn보다 작고, 주파수응답에서 이득이 최대가 되는 공진 주파수ωr=ωn12δ2\omega_r=\omega_n\sqrt{1-2\delta^{2}} 로 또 다른 값이다. 세 주파수를 구분해서 기억해야 한다.

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