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시간지연(delay)이 포함되고 공정이득이 1인 1차 공정에 비례제어기… | [화공기사 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 21년 1회차
시간지연(delay)이 포함되고 공정이득이 1인 1차 공정에 비례제어기가 연결되어 있다. 교차주파수(crossover frequency)에서의 각속도(ω)가 0.5rad/min일 때이득여유가 1.7이 되려면 비례제어 상수(Kc)는? (단, 시간상수는 2분이다.)
1
0.83
2
1.41
3
1.70
4
2.0
해설

비례제어 상수는 약 0.83이다. 시간지연 요소는 위상만 늦출 뿐 진폭비가 1이므로, 진폭비는 공정이득 1인 1차 요소만 보고 G(jω)=11+(τω)2|G(j\omega)|=\dfrac{1}{\sqrt{1+(\tau\omega)^2}}로 구한다.

시간상수 2분, 교차주파수 0.5rad/min을 대입하면 G(jω)=11+(2×0.5)2=120.707|G(j\omega)|=\dfrac{1}{\sqrt{1+(2\times0.5)^2}}=\dfrac{1}{\sqrt{2}}\approx0.707이다.

이득여유는 GM=1KcG(jω)GM=\dfrac{1}{K_c|G(j\omega)|}이므로 Kc=11.7×0.7070.83K_c=\dfrac{1}{1.7\times0.707}\approx0.83이다.

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