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1[화공기사 필기] 17년 3회차
다음 그림은 간단한 제어계 block선도이다. 전체 제어계의 총괄전달함수(overall transferfunction)에서 시상수(time constant)는 원래 process 문제 이미지의 시상수에 비해서 어떠한가? (단, K >0 이다.)
문제 이미지
1
늘어난다.
2
줄어든다.
3
불변이다.
4
늘어날 수도 있고 줄어들 수도 있다.
해설

총괄전달함수의 시상수는 원래 공정보다 줄어든다.

선도는 R이 (+)(−) 합산점을 지나 이득 K와 공정 12s+1\dfrac{1}{2s+1} 을 거쳐 C가 되고, C가 그대로 되먹임되는 단위 되먹임계다. 따라서 CR=K12s+11+K12s+1=K2s+1+K\dfrac{C}{R}=\dfrac{K\cdot\frac{1}{2s+1}}{1+K\cdot\frac{1}{2s+1}}=\dfrac{K}{2s+1+K} 이다.

이를 1차계 표준형으로 정리하면 K/(1+K)21+Ks+1\dfrac{K/(1+K)}{\frac{2}{1+K}s+1} 이므로 새 시상수는 τ=21+K\tau'=\dfrac{2}{1+K} 이다.

원래 공정의 시상수 τ=2\tau=2 와 비교하면 K>0 인 한 항상 τ<τ\tau'<\tau 다. 되먹임 제어를 걸면 응답이 빨라지는 이유가 바로 이것이다.

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