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신호흐름선도와 등가인 블록선도를 그리려고 한다. 이 때 G(s)로 알맞… | [승강기기사 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[승강기기사 필기] 19년 1회차
신호흐름선도와 등가인 블록선도를 그리려고 한다. 이 때 G(s)로 알맞은 것은?
문제 이미지
1
s
2
1/s+1
3
1
4
s(s+1)
해설

블록선도의 되먹임 요소가 1s(s+1)\dfrac{1}{s(s+1)} 이므로 두 선도가 등가가 되려면 G(s)=1G(s)=1 이어야 한다.

신호흐름선도는 R에서 이득 1, 이어서 s+1, s, 1의 가지를 차례로 지나 C에 이르고, s 가지 뒤의 마디에서 첫 합류 마디로 이득 −1의 되먹임 가지가 걸려 있다.
전향경로 이득 P=1×(s+1)×s×1=s(s+1)P=1\times(s+1)\times s\times 1=s(s+1)
루프 이득 L=−s(s+1)L=-s(s+1)
따라서 CR=s(s+1)1+s(s+1)\dfrac{C}{R}=\dfrac{s(s+1)}{1+s(s+1)}

블록선도 쪽은 전향에 G(s), 되먹임에 1s(s+1)\dfrac{1}{s(s+1)} 이 있는 부(−)궤환이므로 CR=G(s)1+G(s)⋅1s(s+1)=G(s) s(s+1)s(s+1)+G(s)\dfrac{C}{R}=\dfrac{G(s)}{1+G(s)\cdot\dfrac{1}{s(s+1)}}=\dfrac{G(s)\,s(s+1)}{s(s+1)+G(s)} 이다.

두 식을 같게 놓으면 G(s){1+s(s+1)}=s(s+1)+G(s)G(s)\{1+s(s+1)\}=s(s+1)+G(s) 에서 G(s) s(s+1)=s(s+1)G(s)\,s(s+1)=s(s+1), 즉 G(s)=1G(s)=1 이 된다.

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