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다음 공정에 단위 계단입력이 가해졌을 때 최종치는?G(s)=\dfrac… | [화공기사 필기] 18년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 18년 3회차

다음 공정에 단위 계단입력이 가해졌을 때 최종치는?

G(s)=23s2+s+2G(s)=\dfrac{2}{3s^2+s+2}

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해설

계단응답의 최종치는 1 이다.

공정이 G(s)=23s2+s+2G(s)=\dfrac{2}{3s^2+s+2} 이고 단위 계단입력이므로 X(s)=1sX(s)=\dfrac{1}{s}, 출력은 Y(s)=2s(3s2+s+2)Y(s)=\dfrac{2}{s(3s^2+s+2)} 이다.

최종치 정리를 쓰면 limty(t)=lims0sY(s)=lims023s2+s+2=22=1\lim_{t\to\infty}y(t)=\lim_{s\to0}sY(s)=\lim_{s\to0}\dfrac{2}{3s^2+s+2}=\dfrac{2}{2}=1 이다.

결국 계단응답의 최종치는 정상상태이득 G(0) 과 같다. 분자 2와 분모의 상수항 2가 같아 이득이 1이 되며, 특성방정식 3s2+s+2=03s^2+s+2=0 의 근이 모두 좌반면에 있으므로 응답이 발산하지 않아 최종치 정리를 적용할 수 있다.

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