블록선도와 신호흐름 선도

전기기사 필기 2009년 3회 70번

Q문제

그림과 같이 2중으로 된 블록선도의 출력

C

는?

유사 문제 링크

선택지 분석

(\frac{G _{2}}{1 - G _{1} G _{2}}) (G_{1} R + u)

피드백 루프의 부호를 양성 피드백으로 잘못 적용하여 분모가 1-G_1G_2가 된 오답입니다.

(\frac{G _{2}}{1 + G _{1} G _{2}}) (G_{1} R + u)

중첩의 원리를 적용하여 입력

R

과

u

에 대한 출력

C

를 각각 구한 후 합산하여 전체 출력

C

를 구합니다.

•

Step 1: 입력

u = 0

일 때,

R

에 대한 출력

C_{R}

을 구합니다. 전향 경로 이득은

G_{1} G_{2}

이고, 피드백 경로 이득은

- G_{1} G_{2}

이므로

C_{R} = \frac{G _{1} G _{2}}{1 + G _{1} G _{2}} R

입니다.

•

Step 2: 입력

R = 0

일 때,

u

에 대한 출력

C_{u}

를 구합니다. 전향 경로 이득은

G_{2}

이고, 피드백 경로 이득은

- G_{1} G_{2}

이므로

C_{u} = \frac{G _{2}}{1 + G _{1} G _{2}} u

입니다.

•

Step 3: 중첩의 원리에 의해 전체 출력

C

를 구합니다.

C = C_{R} + C_{u} = \frac{G _{1} G _{2}}{1 + G _{1} G _{2}} R + \frac{G _{2}}{1 + G _{1} G _{2}} u = (\frac{G _{2}}{1 + G _{1} G _{2}}) (G_{1} R + u)

입니다.

(\frac{G _{1}}{1 - G _{1} G _{2}}) (G_{1} R - u)

피드백 루프의 부호를 잘못 적용하고, 전향 경로 이득을 잘못 계산한 오답입니다.

(\frac{G _{1}}{1 + G _{1} G _{2}}) (G_{1} R - u)

전향 경로 이득을 잘못 계산하고, 입력 u의 부호를 잘못 적용한 오답입니다.

다중 입력이 있는 블록선도는 어떻게 해석하나요?

중첩의 원리를 적용하여 해석합니다. 하나의 입력을 제외한 나머지 입력을 0으로 두고 각각의 출력을 구한 뒤, 모든 출력을 더하여 전체 출력을 구합니다.

피드백 루프의 부호는 어떻게 결정되나요?

합산점에서 피드백 신호가 더해지면 양성 피드백(분모에 - 부호), 빼지면 음성 피드백(분모에 + 부호)으로 적용됩니다. 주어진 그림에서는 합산점에 '-' 기호가 있으므로 음성 피드백입니다.