G(s)=10/(s+1)2인 공정에 대한 설명 중 틀린 것은? | [화공기사 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[화공기사 필기] 21년 1회차
G(s)=10/(s+1)2인 공정에 대한 설명 중 틀린 것은?
1
P 제어를 하는 경우 모든 양의 비례이득 값에 대해 제어계가 안정하다.
2
PI 제어를 하는 경우 모든 양의 비례이득 및 적분시간에 대해 제어계가 안정하다.
3
PD 제어를 하는 경우 모든 양의 비례이득 및 미분시간에 대해 제어계가 안정하다.
4
한계이득, 한계주파수를 찾을 수 없다.
해설
PI 제어를 하면 모든 양의 이득·적분시간에서 항상 안정하다는 설명이 틀렸다. 이 공정은 극점이 모두 음의 실수인 2차 지연공정이라, 순수 비례제어(P)나 PD 제어로는 이득을 아무리 키워도 특성방정식의 계수가 모두 양수로 유지되어 불안정해지지 않는다. 위상이 -180°에 도달하지 않으므로 한계이득·한계주파수도 존재하지 않는다.
그러나 PI 제어기를 붙이면 적분동작으로 원점에 극이 하나 더 생겨 특성방정식이 3차가 되고, 이때는 안정조건이 비례이득과 적분시간의 조합에 걸린다. 적분시간을 짧게 잡으면 비례이득을 크게 키우지 않아도 폐루프가 불안정해질 수 있다.
따라서 PI 제어에서 모든 양의 비례이득과 적분시간 조합에 대해 안정하다는 서술은 성립하지 않는다.
내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.