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1[화공기사 필기] 15년 3회차
공정과 제어기가 불안정한 Pole을 가지지 않는 경우에 다음의 Nyquist 선도에서 불안정한 제어계를 나타낸 그림은?
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해설

개루프에 불안정한 극점이 없을 때는 Nyquist 선도가 (−1, 0)점을 에워싸는 경우가 불안정이다. 즉 선도가 음의 실축을 자르는 점이 −1 눈금보다 더 왼쪽(원점에서 먼 쪽)에 있으면 폐루프가 불안정하다.

불안정에 해당하는 것은 진동하며 감겨 들어오다가 원점으로 들어오기 직전의 실축 교차점이 −1 눈금 바깥쪽(왼쪽)에 놓인 선도다. 위상이 −180°가 되는 주파수에서 진폭비가 1보다 크다는 뜻이므로 제어계가 발산한다.

  • 모양은 같지만 마지막 실축 교차가 −1보다 안쪽(원점 쪽)에서 일어나는 선도 — 위상교차 주파수에서 진폭비가 1보다 작아 안정하다.
  • 원점 부근에서 고리를 그리는 선도 — 고리가 −1점보다 오른쪽에 있어 −1을 에워싸지 않으므로 안정하다.
  • 3사분면에서 원점으로 곧게 들어오는 직선형 선도 — 음의 실축을 원점 외에는 자르지 않아 안정하다.

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