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1[전기공사기사 필기] 19년 2회차
2차계 과도응답에 대한 특성 방정식의 근은 s1, s2=ζωn±jωn1ζ2s_2 = -\zeta\omega_n \pm j\omega_n\sqrt{1-\zeta^2} 이다. 감쇠비 ζ가 0 < ζ < 1 사이에 존재할 때 나타나는 현상은?
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과제동
2
무제동
3
부족제동
4
임계제동
해설

2차계 특성방정식 s2+2ζωns+ωn2=0s^2+2\zeta\omega_n s+\omega_n^2=0 의 근은 s=ζωn±jωn1ζ2s=-\zeta\omega_n\pm j\omega_n\sqrt{1-\zeta^2} 이다. 근의 형태는 근호 안 1−ζ²의 부호로 결정된다.

0<ζ<1이면 1−ζ²>0이므로 근은 실수부가 음인 공액복소근이 된다. 이때 응답은 eζωnte^{-\zeta\omega_n t} 로 감쇠하면서 감쇠 고유각주파수 ωd=ωn1ζ2\omega_d=\omega_n\sqrt{1-\zeta^2}진동하며 최종값에 수렴한다. 즉 오버슈트를 동반한 감쇠진동인 부족제동이다.

비교하면 ζ=0은 감쇠 없이 계속 진동하는 무제동, ζ=1은 근이 중근(−ωn)이 되어 진동 없이 가장 빠르게 수렴하는 임계제동, ζ>1은 서로 다른 두 음의 실근으로 느리게 수렴하는 과제동이다.

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