안정도판별법
전기기사 필기 2006년 1회 71번
| 과목 / 챕터 | 회로이론 및 제어공학 / 제어공학 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
가 에서 까지 변화하였을때 의 크기와 위상각을 극좌표에 그린 것으로 이 궤적을 표시하는 선도는?
선택지 분석
1
근궤적도
오답 함정 분석
근궤적도는 주파수 변화가 아닌 시스템 파라미터 변화에 따른 특성방정식의 근의 위치를 복소평면에 나타낸 것입니다.
나이퀴스트선도
정답 상세 해설
나이퀴스트 선도는 주파수 를 에서 까지 변화시키며 전달함수 의 크기와 위상을 극좌표계에 나타낸 궤적입니다.
•
Step 1: 주파수 응답의 정의를 확인합니다. 주파수 의 변화에 따른 시스템의 응답 특성을 복소평면 또는 극좌표계에 표현하는 방법을 검토합니다.
•
Step 2: 극좌표 궤적의 특징을 분석합니다. 벡터의 길이는 이득(Magnitude)을 나타내고, 기준축과의 각도는 위상(Phase)을 나타내어 하나의 선도로 표현하는 방식은 나이퀴스트 선도의 정의와 일치합니다.
•
Step 3: 다른 선도와의 차이점을 구분합니다. 보드 선도는 로그 스케일을 사용하고, 니콜스 선도는 이득과 위상을 직교 좌표계에 그리며, 근궤적은 파라미터 변화에 따른 특성방정식의 근의 위치를 나타냅니다.
3
니콜스선도
오답 함정 분석
니콜스 선도는 가로축에 위상, 세로축에 이득(dB)을 취하여 직교좌표계에 나타낸 선도입니다.
4
보오드선도
오답 함정 분석
보드 선도는 주파수 변화에 따른 이득과 위상을 각각 별도의 두 그래프로 나타내는 방식입니다.
자주 묻는 질문
Q.
나이퀴스트 선도의 주요 목적은 무엇인가요?
개루프 주파수 응답을 이용하여 폐루프 제어계의 절대 안정도와 상대 안정도(이득 여유, 위상 여유)를 판별하는 데 사용됩니다.
Q.
극좌표계에서 궤적을 그린다는 것은 어떤 의미인가요?
복소평면상에서 원점으로부터의 거리로 크기를 나타내고, 실수축과의 각도로 위상차를 표현하여 주파수 특성을 하나의 평면에 시각화한다는 의미입니다.