안정도판별법
전기기사 필기 2016년 1회 69번
| 과목 / 챕터 | 회로이론 및 제어공학 / 제어공학 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
69. 주파수 응답에 의한 위치제어계의 설계에서 계통의 안정도 척도와 관계가 적은 것은?
선택지 분석
1
공진치
오답 함정 분석
공진치는 폐루프 주파수 응답의 최대값으로, 감쇠비와 관련되어 시스템의 상대 안정도를 나타내는 지표로 사용됩니다.
2
위상여유
오답 함정 분석
위상여유는 시스템이 불안정해지기 전까지 위상이 지연될 수 있는 각도의 여유분으로, 주파수 영역의 핵심 안정도 척도입니다.
3
이득여유
오답 함정 분석
이득여유는 시스템이 불안정해지기 전까지 이득을 증가시킬 수 있는 배율의 여유분으로, 주파수 영역의 핵심 안정도 척도입니다.
고유주파수
정답 상세 해설
고유주파수는 시스템의 응답 속도(속응성)를 결정하는 파라미터이며, 주파수 응답에서 직접적인 안정도 판별 척도로는 사용되지 않습니다.
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Step 1: 주파수 응답에 의한 안정도 판별법(나이퀴스트 선도, 보드 선도 등)에서는 이득여유(Gain Margin)와 위상여유(Phase Margin)를 통해 시스템의 절대적 및 상대적 안정도를 평가합니다.
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Step 2: 공진치(Resonant Peak)는 주파수 응답의 최대 크기를 나타내며, 이 값이 클수록 시스템의 감쇠비가 작아져 오버슈트가 커지고 안정도가 낮아짐을 의미하는 간접적 척도입니다.
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Step 3: 반면 고유주파수는 시간 영역에서의 과도 응답 특성을 설명하는 지표로, 시스템이 얼마나 빠르게 목표값에 도달하는지를 나타내는 속응성과 더 밀접한 관련이 있습니다.
자주 묻는 질문
Q.
주파수 응답에서 안정도를 판단하는 가장 대표적인 지표는 무엇인가요?
이득여유(Gain Margin)와 위상여유(Phase Margin)가 가장 대표적이며, 이 두 값이 모두 양수일 때 시스템은 안정하다고 판단합니다.
Q.
공진치가 안정도와 어떤 관계가 있나요?
공진치가 클수록 시스템의 감쇠비가 작아져 오버슈트가 커지고 안정도가 낮아지는 경향을 보입니다.