블록선도와 신호흐름 선도
전기기사 필기 2007년 3회 74번
| 과목 / 챕터 | 회로이론 및 제어공학 / 제어공학 |
|---|---|
| 인지 유형 | calculation |
| 난이도 | Level 4 |
Q문제
다음의 미분 방정식을 신호 흐름 선도에 바르게 나타낸 것은? (단, 로 표시한다.)
선택지 분석
그림 1 (상단 첫 번째)
정답 상세 해설
주어진 미분 방정식을 상태 변수로 치환하여 정리하면 가 되므로, 이를 신호 흐름 선도로 나타낸 1번이 정답입니다.
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Step 1: 주어진 조건 와 를 미분 방정식에 대입합니다. 가 됩니다.
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Step 2: 식을 에 대하여 정리합니다. 이므로, 양변을 2로 나누면 가 됩니다.
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Step 3: 신호 흐름 선도의 각 가지 이득을 구합니다. 입력 에서 로 향하는 가지의 이득은 입니다. 에서 로 향하는 피드백 가지의 이득은 입니다. 를 적분하여 를 얻으므로, 에서 로 향하는 가지의 이득은 입니다.
2
그림 2 (상단 두 번째)
오답 함정 분석
입력에서 로 가는 이득이나 피드백 이득의 부호 및 크기가 잘못 설정된 선지입니다.
3
그림 3 (하단 첫 번째)
오답 함정 분석
미분 방정식을 에 대해 정리할 때 계수 나눗셈을 누락하여 이득이 잘못된 선지입니다.
4
그림 4 (하단 두 번째)
오답 함정 분석
피드백 경로의 부호를 반대로 적용하여 양의 피드백으로 잘못 표현한 선지입니다.
자주 묻는 질문
Q.
상태 변수 와 의 관계는 신호 흐름 선도에서 어떻게 표현되나요?
는 의 미분이므로, 반대로 를 적분하면 가 됩니다. 따라서 신호 흐름 선도에서 에서 로 가는 가지의 이득은 적분을 의미하는 로 표현됩니다.
Q.
피드백 가지의 이득이 음수인 이유는 무엇인가요?
미분 방정식 를 에 대해 정리하면 가 됩니다. 여기서 의 계수가 이므로 피드백 이득은 음수가 됩니다.