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그림과 같은 블록선도로 표시되는 제어시스템의 전체 전달함수는? | [승강기기사 필기] 19년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[승강기기사 필기] 19년 3회차
그림과 같은 블록선도로 표시되는 제어시스템의 전체 전달함수는?
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해설

전체 전달함수는 C(s)R(s)=G1(s)G2(s)1+G2(s)H2(s)+G1(s)G2(s)H1(s)\dfrac{C(s)}{R(s)}=\dfrac{G_1(s)G_2(s)}{1+G_2(s)H_2(s)+G_1(s)G_2(s)H_1(s)} 이다.

먼저 안쪽 루프부터 정리한다. G2G_2 가 H2H_2 로 부궤환되어 있으므로 이 부분의 등가 전달함수는 G21+G2H2\dfrac{G_2}{1+G_2H_2} 이다.

그러면 전향경로가 G1⋅G21+G2H2G_1\cdot\dfrac{G_2}{1+G_2H_2}, 되먹임이 H1H_1 인 하나의 부궤환 루프가 되므로 CR=G1G21+G2H21+G1G2H11+G2H2\dfrac{C}{R}=\dfrac{\frac{G_1G_2}{1+G_2H_2}}{1+\frac{G_1G_2H_1}{1+G_2H_2}} 이고, 분모·분자에 (1+G2H2)(1+G_2H_2) 를 곱하면 G1G21+G2H2+G1G2H1\dfrac{G_1G_2}{1+G_2H_2+G_1G_2H_1} 가 된다.

결국 분자는 전향경로의 곱, 분모는 1에 각 루프이득을 더한 것이라는 형태가 되므로, 두 루프이득 G2H2G_2H_2 와 G1G2H1G_1G_2H_1 을 찾아 더하면 바로 답을 쓸 수 있다.

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