그림과 같은 음의 피드백(negative feedback)에 대한 설명… | [화공기사 필기] 20년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 20년 2회차

그림과 같은 음의 피드백(negative feedback)에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, 비례상수 K는 상수이다.)

불안정한 공정을 안정화 시킬 수 있다.

안정한 공정을 불안정하게 만들 수 있다.

설정치(R) 변화에 대해 offset 이 발생한다.

K값에 상관없이 R값 변화에 따른 응답(Y)에 진동이 발생하지 않는다.

해설

비례이득 K를 크게 잡으면 응답이 진동할 수 있으므로 K값에 상관없이 응답에 진동이 발생하지 않는다는 서술이 틀렸다.

그림은 설정치 R에서 출력 Y를 빼서(−) 만든 편차를 비례이득 K 에 통과시키고 그 결과를 '공정'에 넣어 Y를 얻는 단위 음의 피드백 구조이며, 폐루프 전달함수는 $\dfrac{Y}{R}=\dfrac{KG_p}{1+KG_p}$ 이다. 공정이 2차 이상이면 K가 커질수록 감쇠비가 작아져 진동(underdamped) 응답이 나타나고, 더 키우면 발산할 수도 있다.

나머지 서술은 모두 옳다.

음의 피드백은 폐루프 특성방정식의 근을 좌반면으로 옮겨 불안정한 공정을 안정화할 수 있다.
반대로 이득이 과하면 원래 안정하던 공정도 불안정하게 만들 수 있다.
비례동작만 있으면 정상상태에서 편차가 남아 설정치 변화에 offset이 생긴다.

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