안정도판별법
전기기사 필기 2013년 1회 70번
| 과목 / 챕터 | 회로이론 및 제어공학 / 제어공학 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
계의 특성상 감쇠계수가 크면 위상여유가 크고, 감쇠성이 강하여 (A)는(은) 좋으나 (B)는(은) 나쁘다. A, B를 바르게 묶은 것은?
선택지 분석
안정도, 응답성
정답 상세 해설
감쇠계수가 크면 시스템의 안정도는 향상되지만 응답 속도는 느려집니다.
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Step 1: 감쇠계수(ζ)가 크면 위상여유가 증가하며, 이는 시스템의 진동을 억제하고 오버슈트를 줄여 안정도를 높이는 결과를 가져옵니다. 따라서 (A)는 안정도입니다.
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Step 2: 반면 감쇠성이 강해지면 시스템이 목표값에 도달하는 시간이 길어지므로 응답 속도가 느려지게 됩니다. 따라서 (B)는 응답성입니다.
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Step 3: 결과적으로 감쇠계수의 증가는 안정도 측면에서는 유리하나, 빠른 응답을 요구하는 제어 성능 측면에서는 불리하게 작용합니다.
2
응답성, 이득여유
오답 함정 분석
응답성은 감쇠계수가 클 때 저하되는 특성이므로 (A)에 적합하지 않습니다.
3
오프셋, 안정도
오답 함정 분석
오프셋은 정상상태 오차와 관련된 지표이며 감쇠계수의 증가가 반드시 오프셋의 개선을 의미하지 않습니다.
4
이득여유, 안정도
오답 함정 분석
이득여유는 안정도와 마찬가지로 감쇠계수가 클 때 좋아지는 지표이므로 나빠지는 특성인 (B)에 해당하지 않습니다.
자주 묻는 질문
Q.
감쇠계수가 크면 왜 응답성이 나빠지나요?
감쇠계수가 크면 시스템의 에너지를 소모하는 성질이 강해져 진동은 줄어들지만, 그만큼 목표값에 도달하는 속도가 느려지기 때문입니다.
Q.
위상여유와 안정도는 어떤 관계인가요?
위상여유가 클수록 시스템이 불안정해지기까지의 위상 변화 허용 폭이 넓다는 뜻이므로, 상대적 안정도가 높다고 판단합니다.