정상오차와 주파수응답

전기기사 필기 2015년 3회 65번

Q문제

자동제어계에서 과도응답 중 최종값의

10%

에서

90%

에 도달하는데 걸리는 시간은?

유사 문제 링크

선택지 분석

정정시간

정정시간(Settling Time)은 응답이 최종값의 허용 오차 범위(보통 2% 또는 5%) 이내로 들어와 유지되는 데 걸리는 시간입니다.

지연시간

지연시간(Delay Time)은 응답이 최종값의 50%에 도달하는 데 걸리는 시간입니다.

상승시간

상승시간(Rise Time,

t_{r}

)은 응답이 목표값의 특정 구간에 도달하는 속도를 나타내는 지표입니다.

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Step 1: 자동제어계의 과도응답 특성에서 상승시간의 표준 정의를 확인합니다. 일반적으로 응답이 최종값의 10%에서 90%까지 도달하는 데 소요되는 시간을 의미합니다.

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Step 2: 시스템의 감쇠 특성에 따라 0%에서 100%까지의 시간을 의미하기도 하지만, 제어공학의 일반적인 문제 풀이에서는 10%~90% 구간을 정답으로 간주합니다.

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Step 3: 따라서 문제에서 제시한 10%에서 90%에 도달하는 시간은 상승시간에 해당합니다.

응답시간

응답시간은 시스템이 입력에 반응하여 출력을 내기까지의 전반적인 과정을 통칭하는 용어이며, 특정 백분율 구간을 정의하는 표준 용어는 아닙니다.

상승시간이 짧을수록 시스템에 어떤 영향을 주나요?

상승시간이 짧을수록 시스템의 응답 속도가 빠르다는 것을 의미하며, 목표값에 더 신속하게 도달할 수 있는 속응성이 좋다고 판단합니다.

0%에서 100%까지 도달하는 시간도 상승시간이라고 하나요?

임계 제동이나 과제동 시스템처럼 오버슈트가 없는 경우에는 0%에서 100%까지의 시간을 상승시간으로 정의하기도 하지만, 일반적인 표준은 10%에서 90%입니다.