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Amplitude ratio가 항상 1인 계의 전달함수는? | [화공기사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 16년 2회차
Amplitude ratio가 항상 1인 계의 전달함수는?
1
2
3
e-0.2s
4
s + 1
해설

모든 주파수에서 진폭비(AR)가 1로 일정한 요소는 순수 시간지연(dead time)이므로 e0.2se^{-0.2s}가 답이다.

주파수응답은 s에 jω를 대입해 구한다. e0.2jω=1|e^{-0.2j\omega}|=1 이므로 크기는 ω와 무관하게 항상 1이고, 위상만 0.2ω-0.2\omega(rad)만큼 뒤진다. 즉 신호의 크기는 그대로 두고 시각만 0.2만큼 늦추는 요소다.

  • 1s+1\dfrac{1}{s+1} : AR=1ω2+1AR=\dfrac{1}{\sqrt{\omega^{2}+1}} 로 ω가 커질수록 1보다 작아진다.
  • 1s0.1\dfrac{1}{s-0.1} : 극점이 우반평면에 있어 계 자체가 불안정하고 AR도 주파수에 따라 변한다.
  • s+1s+1 : AR=ω2+1AR=\sqrt{\omega^{2}+1} 로 ω가 커질수록 무한히 커진다.

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