안정도판별법
전기기사 필기 2011년 2회 70번
| 과목 / 챕터 | 회로이론 및 제어공학 / 제어공학 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
가 0에서 까지 변화하였을 때 의 크기와 위상각을 극좌표에 그린 것으로 이 궤적을 표시하는 선도는?
선택지 분석
1
근궤적도
오답 함정 분석
근궤적도는 주파수가 아닌 이득 K의 변화에 따른 특성방정식의 근의 위치 변화를 복소평면에 나타낸 것입니다.
나이퀴스트 선도
정답 상세 해설
주파수 를 0에서 까지 변화시키며 전달함수 의 크기와 위상각을 극좌표계에 나타낸 궤적은 나이퀴스트 선도입니다.
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Step 1: 주파수 응답의 정의를 검토합니다. 입력 주파수 의 변화에 따른 시스템의 출력 크기 비와 위상차를 분석하는 과정입니다.
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Step 2: 극좌표계 표현 방식을 적용합니다. 복소평면에서 원점으로부터의 거리(크기)와 실수축과의 각도(위상)를 좌표로 삼아 궤적을 그립니다.
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Step 3: 선도의 명칭을 확정합니다. 이러한 극좌표 궤적을 통해 제어계의 안정도를 판별하는 기법을 나이퀴스트 안정도 판별법이라 하며 해당 선도를 나이퀴스트 선도라고 합니다.
3
니콜스 선도
오답 함정 분석
니콜스 선도는 가로축에 위상, 세로축에 이득(dB)을 두고 직교좌표계에 나타낸 선도입니다.
4
보드 선도
오답 함정 분석
보드 선도는 주파수 변화에 따른 이득과 위상을 각각 별도의 로그 스케일 직교좌표 그래프로 나타낸 것입니다.
자주 묻는 질문
Q.
나이퀴스트 선도와 보드 선도의 가장 큰 차이점은 무엇인가요?
나이퀴스트 선도는 하나의 극좌표계에 크기와 위상을 동시에 궤적으로 표시하지만, 보드 선도는 이득과 위상을 두 개의 독립된 직교좌표 그래프로 나누어 표시합니다.
Q.
나이퀴스트 선도를 사용하는 주요 목적은 무엇인가요?
개루프 주파수 응답을 이용하여 폐루프 제어계의 절대 안정도와 상대 안정도(이득 여유, 위상 여유)를 판별하기 위해 사용합니다.