안정도판별법
전기기사 필기 2004년 3회 72번
| 과목 / 챕터 | 회로이론 및 제어공학 / 제어공학 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
근궤적 S평면의 축과 교차할 때 폐루프의 제어계는?
선택지 분석
1
안정하다.
오답 함정 분석
시스템이 안정하기 위해서는 근궤적이 S-평면의 좌반평면에만 존재해야 합니다.
2
불안정하다.
오답 함정 분석
시스템이 불안정해지는 경우는 근궤적이 S-평면의 우반평면에 존재할 때입니다.
임계상태이다.
정답 상세 해설
근궤적이 축(허수축)과 교차하는 지점은 시스템의 안정도가 안정에서 불안정으로 변하는 경계인 임계 안정 상태를 나타냅니다.
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Step 1: S-평면에서의 안정도 판별 기준을 검토합니다. 특성방정식의 근이 좌반평면에 있으면 안정, 우반평면에 있으면 불안정으로 판별합니다.
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Step 2: 근궤적이 축과 교차한다는 것은 특성방정식의 근이 순허수 근을 가짐을 의미합니다.
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Step 3: 순허수 근을 갖는 시스템은 감쇠가 없는 지속 진동을 발생시키며, 이를 공학적으로 임계 상태(Marginally Stable)라고 정의합니다.
4
알수 없다.
오답 함정 분석
근궤적의 위치를 통해 시스템의 절대 안정도와 상대 안정도를 명확히 판별할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
Q.
축을 기준으로 안정도가 어떻게 나뉘나요?
S-평면의 좌반평면은 안정 영역, 우반평면은 불안정 영역이며, 그 경계인 축은 임계 안정 영역으로 분류됩니다.
Q.
근궤적이 축과 교차할 때의 이득 K는 무엇을 의미하나요?
시스템이 안정성을 유지할 수 있는 최대 한계치인 임계 이득을 의미합니다.