모두CBT

전달함수가 G(s)=\dfrac{-2s+1}{(s+1)^{2}} 인 공… | [화공기사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 16년 2회차

전달함수가 G(s)=2s+1(s+1)2G(s)=\dfrac{-2s+1}{(s+1)^{2}} 인 공정의 단위계단 응답의 모양으로 옳은 것은?

1
2
3
4
해설

이 공정은 양의 영점(s = 1/2)을 가져 역응답(inverse response)을 보인다. 즉 출력이 처음에는 아래로 내려갔다가 방향을 바꿔 올라가 양의 정상값에 수렴하는 모양이다.

단위계단 응답을 실제로 구하면
Y(s)=2s+1s(s+1)2=1s1s+13(s+1)2Y(s)=\dfrac{-2s+1}{s(s+1)^{2}}=\dfrac{1}{s}-\dfrac{1}{s+1}-\dfrac{3}{(s+1)^{2}}
y(t)=1et3tety(t)=1-e^{-t}-3te^{-t}

초기 기울기가 y(0)=2<0y'(0)=-2<0 이라 처음에는 음의 방향으로 움직이고, t=23t=\dfrac{2}{3} 에서 최소값 약 -0.54를 지난 뒤 상승해 최종값 1로 수렴한다.

따라서 처음부터 지수적으로 올라가는 1차 응답 곡선, 크게 솟았다가 내려오는 오버슈트 곡선, S자로 완만히 올라가는 고차 지연 곡선은 모두 이 식과 맞지 않는다.

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