근궤적과 자동제어의 보상
전기기사 필기 2011년 2회 67번
| 과목 / 챕터 | 회로이론 및 제어공학 / 제어공학 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
그림과 같은 보드 위상선도를 갖는 회로망은 어떤 보상기로 사용될 수 있는가?
선택지 분석
진상 보상기
정답 상세 해설
주어진 보드 선도의 위상 특성을 분석합니다. 그래프를 보면 주파수(ω)가 증가함에 따라 위상(phase)이 0도에서 시작하여 양(+)의 방향으로 증가했다가 다시 감소하는 형태를 보입니다.
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위상 보상기의 정의를 적용합니다. 입력 신호에 비해 출력 신호의 위상을 앞서게(진상, Lead) 만드는 회로망은 위상값이 양(+)의 영역에 위치하게 됩니다.
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결론적으로 위상 선도가 양(+)의 값을 가지며 위상을 진전시키는 특성을 나타내고 있으므로, 해당 회로망은 진상 보상기입니다.
2
지상 보상기
오답 함정 분석
지상 보상기는 위상이 음(-)의 방향으로 지연되는 특성을 가지므로 그래프가 0도 아래에 그려져야 합니다.
3
지상 진상 보상기
오답 함정 분석
지상 진상 보상기는 저주파 대역에서는 위상이 지연되고 고주파 대역에서는 위상이 앞서는 복합적인 특성이 나타나야 합니다.
4
지상 지상 보상기
오답 함정 분석
지상 지상 보상기는 위상 지연 효과가 중첩되어 나타나며, 양의 위상 특성을 가질 수 없습니다.
자주 묻는 질문
Q.
진상 보상기를 사용하면 제어계에 어떤 변화가 생기나요?
시스템의 대역폭이 넓어져 응답 속도가 빨라지며, 위상 여유가 증가하여 시스템의 안정도가 향상됩니다.
Q.
그래프에서 위상이 다시 0으로 수렴하는 이유는 무엇인가요?
진상 보상기의 전달함수에서 주파수가 무한대로 커지면 분모와 분자의 최고차항 계수비로 수렴하게 되어 위상차가 사라지기 때문입니다.