안정도판별법
전기기사 필기 2014년 2회 61번
| 과목 / 챕터 | 회로이론 및 제어공학 / 제어공학 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
61. 근궤적이 s평면의 축과 교차할 때 폐루프 제어계는?
선택지 분석
1
안정하다.
오답 함정 분석
근궤적이 s평면의 좌반면(LHP)에 완전히 위치할 때 시스템이 안정합니다.
2
불안정하다.
오답 함정 분석
근궤적이 s평면의 우반면(RHP)으로 넘어갔을 때 시스템이 불안정해집니다.
임계상태이다.
정답 상세 해설
Step 1: 근궤적은 시스템의 설계 파라미터(주로 이득 K)가 변화함에 따라 폐루프 제어계의 특성방정식의 근(극점)이 s평면 위에서 이동하는 경로를 의미합니다.
•
Step 2: s평면에서 시스템의 안정도는 극점의 위치에 따라 결정되며, 좌반면은 안정, 우반면은 불안정 영역으로 정의됩니다.
•
Step 3: 근궤적이 허수축(축)과 교차한다는 것은 극점이 안정과 불안정의 경계선에 위치함을 의미하므로, 해당 제어계는 임계상태가 됩니다.
4
알수 없다.
오답 함정 분석
s평면상 근궤적의 위치를 통해 시스템의 절대 안정도를 명확히 판별할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
Q.
근궤적이 허수축을 통과하여 우반면으로 이동하면 어떻게 되나요?
시스템의 극점이 우반면에 존재하게 되어 제어계는 발산하며 불안정해집니다.
Q.
임계상태에서 시스템의 응답은 어떤 특징을 보이나요?
감쇠가 없는 지속적인 진동 성분이 나타나는 특징이 있습니다.
Q.
근궤적법으로 안정도를 판별하는 이유는 무엇인가요?
시스템 파라미터 변화에 따른 극점의 이동 경로를 시각적으로 확인하여 안정 영역과 임계 이득을 쉽게 파악할 수 있기 때문입니다.