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다음 블록선도로 제어계를 구성하여, 시간 t가 0 일 때, 계단함수 1… | [승강기기사 필기] 21년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[승강기기사 필기] 21년 3회차
다음 블록선도로 제어계를 구성하여, 시간 t가 0 일 때, 계단함수 1/s를 입력하였다. 이때의 출력은?
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해설

t=0 직후의 출력은 1/3이다.

블록선도에서 전달함수는 C(s)R(s)=s21+3s2\dfrac{C(s)}{R(s)}=\dfrac{s^2}{1+3s^2}이다.
입력이 계단함수 R(s)=1/sR(s)=1/s이므로 C(s)=s21+3s2⋅1s=s1+3s2C(s)=\dfrac{s^2}{1+3s^2}\cdot\dfrac{1}{s}=\dfrac{s}{1+3s^2}이다.

최종값 정리를 적용하면 lim⁡t→∞c(t)=lim⁡s→0sC(s)=lim⁡s→0s21+3s2=0\lim_{t\to\infty}c(t)=\lim_{s\to0}sC(s)=\lim_{s\to0}\dfrac{s^2}{1+3s^2}=0이 되어 정상상태 출력은 0이지만, 문제에서 요구하는 것은 t=0 직후의 초기값이다.
초기값 정리를 적용하면 c(0+)=lim⁡s→∞sC(s)=lim⁡s→∞s21+3s2=13c(0^+)=\lim_{s\to\infty}sC(s)=\lim_{s\to\infty}\dfrac{s^2}{1+3s^2}=\dfrac{1}{3}이다.

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