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1[전기공사기사 필기] 17년 2회차
전달함수가 G(s)=Y(s)X(s)=1s2(s+1)G(s)=\dfrac{Y(s)}{X(s)}=\dfrac{1}{s^{2}(s+1)}로 주어진 시스템의 단위 임펄스 응답은?
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해설

단위 임펄스 입력은 X(s)=1이므로 출력은 Y(s)=G(s) 그 자체가 된다. 주어진 전달함수가 G(s)=Y(s)X(s)=1s2(s+1)G(s)=\dfrac{Y(s)}{X(s)}=\dfrac{1}{s^{2}(s+1)}이므로, 임펄스 응답은 이 식의 라플라스 역변환이다.

부분분수로 1s2(s+1)=As+Bs2+Cs+1\dfrac{1}{s^{2}(s+1)}=\dfrac{A}{s}+\dfrac{B}{s^{2}}+\dfrac{C}{s+1}라 두면 1=As(s+1)+B(s+1)+Cs21=As(s+1)+B(s+1)+Cs^{2}이다. s=0s=0을 넣어 B=1, s=1s=-1을 넣어 C=1, s2s^{2} 계수 비교 A+C=0A+C=0에서 A=-1을 얻는다.

따라서 G(s)=1s+1s2+1s+1G(s)=-\dfrac{1}{s}+\dfrac{1}{s^{2}}+\dfrac{1}{s+1}이고, 각 항을 역변환하면 y(t)=1+t+et=t1+ety(t)=-1+t+e^{-t}=t-1+e^{-t}이다. 중근 s2s^{2}이 t 항을, 극점 s=1s=-1ete^{-t} 항을 만든다는 대응을 기억하면 부호 실수를 줄일 수 있다.

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