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1[화공기사 필기] 22년 2회차
어떤 계의 단위계단 응답이 아래와 같을 때, 이 계의 단위충격응답(impulse resonse)은?
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해설

단위충격응답은 단위계단응답을 시간에 대해 미분하여 구한다.

Y(t)=1−(1+tτ)e−t/τY(t)=1-\left(1+\dfrac{t}{\tau}\right)e^{-t/\tau}를 미분하면, 곱미분에 의해
dYdt=−1τe−t/τ+(1+tτ)1τe−t/τ=tτ2e−t/τ\dfrac{dY}{dt}=-\dfrac{1}{\tau}e^{-t/\tau}+\left(1+\dfrac{t}{\tau}\right)\dfrac{1}{\tau}e^{-t/\tau}=\dfrac{t}{\tau^2}e^{-t/\tau}가 된다.

따라서 단위충격응답은 tτ2e−t/τ\dfrac{t}{\tau^{2}}e^{-t/\tau} 형태이며, 이에 해당하는 그래프는 0에서 시작해 상승 후 지수적으로 감쇠하는 형태이다.

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