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단위 궤환제어계의 개루프 전달함수가 G(s) = \dfrac{K}{s(… | [전기공사기사 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기공사기사 필기] 19년 2회차
단위 궤환제어계의 개루프 전달함수가 G(s)=Ks(s+2)G(s) = \dfrac{K}{s(s+2)} 일 때, K가 -∞로부터 +∞까지 변하는 경우 특성방정식의 근에 대한 설명으로 틀린 것은?
1
-∞ < K < 0 에 대하여 근을 모두 실그이다.
2
0 < K < 1에 대하여 2개의 근을 모두 음의 실근이다.
3
K = 0에 다하여 s1 = 0, s2 = -2 의 근은 G(s)의 극점과 일치한다.
4
1 < K < ∞ 에 대하여 2개의 근은 음의 실수부 중근이다.
해설

단위 궤환이므로 특성방정식은 1+G(s)=01+G(s)=0, 즉 s(s+2)+K=0    s2+2s+K=0s(s+2)+K=0\;\Rightarrow\;s^2+2s+K=0 이고 근은 s=1±1Ks=-1\pm\sqrt{1-K} 이다.

K가 음수이면 1K>1\sqrt{1-K}>1 이므로 두 근 모두 실근이며 하나는 양, 하나는 음이 된다. 0<K<1이면 0<1K<10<\sqrt{1-K}<1 이라 두 근 모두 음의 실근이고, K=0이면 s=0, s=−2로 개루프 전달함수의 극점과 일치한다. 여기까지는 모두 옳은 설명이다.

그러나 K>1이면 1K<01-K<0 이므로 s=1±jK1s=-1\pm j\sqrt{K-1}서로 다른 공액복소근이 된다. 실수부가 −1로 음인 것은 맞지만 중근(이중근)은 K=1일 때 단 한 점(s=−1)에서만 생긴다. 따라서 1<K<∞ 구간에서 두 근이 음의 실수부를 갖는 중근이라는 설명이 틀렸다.

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