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다음과 같은 보드 선도(Bode plot)로 표시되는 제어기는? | [화공기사 필기] 20년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 20년 3회차
다음과 같은 보드 선도(Bode plot)로 표시되는 제어기는?
문제 이미지
1
비례 제어기
2
비례 – 적분 제어기
3
비례 – 미분 제어기
4
적분 – 미분 제어기
해설

진폭비가 저주파에서 평평하다가 꺾임점 뒤로 기울기 +1 로 계속 커지는 모양이므로 비례-미분(PD) 제어기다.

가로축 ωτd, 세로축 AR/Kc 인 양대수 선도에서 ωτd ≪ 1 이면 AR/Kc ≈ 1 로 수평이고, ωτd = 1 부근에서 꺾인 뒤 ωτd = 10 에서 약 10 까지 올라간다.
이는 G = Kc(1 + τds) 의 진폭비 AR/Kc = √(1 + (ωτd)²) 와 같은 모양이며, 가로축 기호가 미분시간 τd 인 점도 이를 뒷받침한다.

  • 비례 제어기라면 모든 주파수에서 AR/Kc = 1 인 수평선만 나온다.
  • 비례-적분 제어기는 저주파에서 기울기 −1 로 치솟고 고주파에서 1 로 평평해져 그림과 좌우가 반대다.
  • 적분과 미분만 있는 형태는 저주파와 고주파 양쪽에서 진폭비가 커지고 중간에 골이 생겨, 그림처럼 평평한 구간이 나타나지 않는다.

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