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다음 입력과 출력의 그림에서 나타내는 것은? (단, L은 이동거리[cm… | [화공기사 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 17년 3회차
다음 입력과 출력의 그림에서 나타내는 것은? (단, L은 이동거리[cm] 이고 V는 이동속도 [cm/s] 이다.)
문제 이미지
1
CR회로의 동작응답
2
용수철계의 응답
3
데드타임의 공정응답
4
적분요소의 계단상 응답
해설

입력이 계단으로 뛴 뒤 출력이 L/V 만큼 늦게 똑같은 크기의 계단으로 따라 올라가므로, 모양은 그대로이고 시간만 밀리는 데드타임(수송지연) 응답이다.

그림의 위쪽은 시간 0에서 일정값으로 뛰어 그대로 유지되는 입력이고, 아래쪽은 0부터 L/V 까지 전혀 변하지 않다가 그 순간 입력과 같은 높이로 수직 상승해 유지되는 출력이다. 이동거리 L을 속도 V로 지나는 데 걸리는 시간 θ=L/V\theta=L/V 가 그대로 지연시간이 된다.

전달함수로는 G(s)=e(L/V)sG(s)=e^{-(L/V)s} 이며, 컨베이어나 긴 배관을 따라 물질이 흘러가는 동안 측정값이 뒤늦게 나타나는 상황이 대표적이다.

CR회로는 계단입력에 지수적으로 완만히 접근하고, 용수철계는 감쇠 정도에 따라 진동을 동반하며 서서히 정상값에 이르며, 적분요소는 계단입력에 램프로 계속 증가한다. 어느 쪽도 일정 시간 동안 전혀 변하지 않다가 크기 변화 없이 수직으로 뛰어오르지는 않으므로 이 응답과 뚜렷이 구분된다.

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