블록선도와 신호흐름 선도

전기기사 필기 2013년 1회 68번

과목 / 챕터	회로이론 및 제어공학 / 제어공학
인지 유형	calculation
난이도	Level 2

Q문제

다음 블록선도에서

C / R

는?

유사 문제 링크

2006-3-q75 2006-1-q76 2013-2-q62 2014-3-q62 2004-1-q66

선택지 분석

\frac{H _{1}}{1 + G _{1} G _{2}}

오답 함정 분석

전향경로와 피드백 경로의 위치 및 이득을 완전히 잘못 파악하여 도출된 오답입니다.

\frac{G _{2} ( G _{1} + H _{1} )}{1 + G _{2}}

정답 상세 해설

주어진 블록선도의 전체 전달함수 C/R는 합산점의 신호 관계식을 이용하여 계산할 수 있습니다.

•

Step 1: 합산점의 출력 신호를 E라고 하면, 입력 R이 G_1과 H_1을 거쳐 들어오고 출력 C가 부궤환으로 들어오므로 E = R \cdot G_1 + R \cdot H_1 - C 입니다.

•

Step 2: 출력 C는 합산점 출력 E가 G_2를 통과한 값이므로, C = E \cdot G_2 입니다.

•

Step 3: 위 두 식을 연립하여 정리하면 C = (R(G_1 + H_1) - C)G_2 가 되고, 이를 C에 대해 묶으면 C(1 + G_2) = R(G_1 + H_1)G_2 가 되어 최종적으로 전달함수 C/R = \frac{G_2(G_1 + H_1)}{1 + G_2} 가 도출됩니다.

\frac{1 + G _{2}}{G _{2} ( G _{1} + H _{1} )}

오답 함정 분석

정상적인 전달함수 계산 결과에서 분모와 분자의 위치가 뒤바뀐 오답입니다.

\frac{G _{1} G _{2}}{1 + G _{1} G _{2} H _{1}}

오답 함정 분석

전향경로를 G_1G_2로, 피드백 경로를 H_1으로 잘못 해석하여 도출된 오답입니다.

자주 묻는 질문

블록선도에서 병렬 결합과 피드백 결합은 어떻게 구분하나요?

병렬 결합은 신호가 분기되어 같은 방향으로 진행한 후 합산점에서 더해지는 구조이며, 피드백 결합은 출력 측 신호가 입력 측으로 되돌아와 합산되는 구조입니다.

합산점의 부호는 전달함수 계산 시 어떻게 적용되나요?

피드백 신호가 합산점에서 '-' 부호로 결합되면 부궤환으로 분모가 '1 + (루프이득)'이 되며, '+' 부호로 결합되면 정궤환으로 분모가 '1 - (루프이득)'이 됩니다.

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