상태공간해석

전기기사 필기 2006년 3회 75번

Q문제

다음의 설명 중 틀린 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

상태공간 해석법은 비선형·시변 시스템에 대해서도 사용 가능하다.

상태공간 해석법은 고전 제어 이론의 한계를 극복하여 비선형 및 시변 시스템 해석이 가능하다는 장점이 있습니다.

상태 방정식은 입력과 상태변수의 관계로 표현된다.

상태 방정식은 상태변수의 미분(변화량)을 현재의 상태변수와 입력의 조합으로 나타내는 식입니다.

상태변수는 시스템의 과거, 현재 그리고 미래 조건을 나타내는 척도로 이용된다.

상태변수는 시스템의 과거 이력을 포함하여 현재 상태를 정의하고 미래의 거동을 예측하는 최소한의 변수 집합입니다.

상태 방정식의 형태가 다르게 표현되면 시간응답 또는 주파수 응답이 변한다.

상태 방정식의 표현 형식이 달라지더라도 시스템의 고유한 입출력 특성인 시간 응답과 주파수 응답은 변하지 않습니다.

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Step 1: 동일한 시스템이라도 상태변수를 어떻게 정의하느냐에 따라 상태 방정식의 계수 행렬들은 서로 다른 형태를 가질 수 있습니다.

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Step 2: 그러나 이러한 서로 다른 상태 공간 표현들은 선형 변환 관계에 있으며, 시스템의 전달 함수(Transfer Function)는 유일하게 결정됩니다.

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Step 3: 전달 함수가 동일하다는 것은 시스템의 주파수 응답과 시간 응답(출력)이 상태 방정식의 표현 방식에 관계없이 일정함을 의미합니다.

상태변수를 정하는 기준이 정해져 있나요?

상태변수는 시스템의 독립적인 에너지 저장 요소를 기준으로 설정하며, 선택 방법은 유일하지 않고 해석의 편의에 따라 다양하게 설정할 수 있습니다.

상태공간 해석법이 고전 제어 이론과 다른 점은 무엇인가요?

고전 제어는 전달 함수를 기반으로 입출력 관계에 집중하는 반면, 상태공간 해석법은 시스템 내부의 상태 변화를 행렬을 통해 시간 영역에서 직접 다룹니다.