모두CBT

전달함수가 \left(G(s)=\dfrac{4}{s^2+2s+4}\ri… | [화공기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 20년 1회차
전달함수가 (G(s)=4s2+2s+4)\left(G(s)=\dfrac{4}{s^2+2s+4}\right)인 시스템에 대한 계단응답의 특징은?
1
2차 과소 감쇠(underdamped)
2
2차 과도 감쇠(overdamped)
3
2차 임계 감쇠(critically damped)
4
1차 비진동
해설

감쇠계수가 ζ = 0.5로 1보다 작으므로 계단응답은 2차 과소감쇠(underdamped), 즉 진동하며 최종값에 접근한다.

G(s) = 4/(s²+2s+4)의 분자·분모를 4로 나누면 G(s)=10.25s2+0.5s+1G(s)=\dfrac{1}{0.25s^{2}+0.5s+1} 이고, 표준형 Kτ2s2+2ζτs+1\dfrac{K}{\tau^{2}s^{2}+2\zeta\tau s+1} 과 비교하면 τ² = 0.25 → τ = 0.5, 2ζτ = 0.5 → ζ = 0.5 이다.

극점으로 확인해도 s² + 2s + 4 = 0 의 근이 s = −1 ± j√3 인 켤레복소수여서 응답에 진동 성분이 남는다.

ζ = 1이면 임계감쇠, ζ > 1이면 과도감쇠로 진동 없이 접근하며, 분모가 2차식이므로 1차 비진동 응답이 될 수도 없다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.