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국가직 7급
2017.11.09 21:15

2007 국가직 7급 자동제어 문제 해설

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자동제어(247KB, 68회)


2007 국가직 7급 자동제어 해설 wirebox링크(91KB, 104회)


자동제어 공 책형 1 쪽 자동제어 문 1. 다음 시스템에 대한 Nyquist 선도로부터 이득여유(gain margin)에 대한 표현식을 구하시오.       (단,       ,   ,   ) ① log [dB] ② log [dB] ③ log [dB] ④ log [dB] 문 2. 최소위상(minimum phase) 시스템의 Nyquist 선도가 다음과 같고,     이고       일 때 (   ), 이득 여유(gain margin: GM)와 위상여유(phase margin:PM)는? 1 1 -1 -1   ① GM= log [dB], PM = 60° ② GM= log [dB], PM = 30° ③ GM= log  [dB], PM= 60° ④ GM= log  [dB], PM= 30° 문 3. 다음 시스템의 위상여유(phase margin)가 45° 가 되도록 하는  값은?           ①   ②   ③   ④   문 4. 다음 시스템이 완전가제어와 가관측이 되기 위한 , , , 에 관한 조건을 구하면?        여기서,            ,         ,       ①  ≠ ≠, 와 는 임의의 값 ②  ≠ ≠, 와 은 임의의 값 ③  ≠ ≠, 과 는 임의의 값 ④  ≠  ≠, 과 은 임의의 값 문 5. 다음과 같은 전달함수를 갖는 시스템을 고려하자.        이 시스템에서   ,     로 상태변수를 정하고 제어 입력을     로 정했을 때 폐루프 시스템의 극점은? ① -1, -1 ② -2, -1 ③ -3, -2 ④ 1, -2 문 6. 연속시간시스템과 대응되는 이산시간시스템에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 연속시간시스템의 안정조건은 그 폐루프극점들이 모두 좌반 평면내에 존재하는 것이다. ② 이산시간시스템의 안정조건은 그 폐루프극점들이 모두 단위원 내부에 존재하는 것이다. ③ 연속시간시스템을 이산화해서 이산시간시스템으로 변환하는 방법은 여러가지가 있는데, 한 가지 공통된 사실은 안정한 연속시간시스템은 모두 안정한 이산시간시스템으로 변환시킨 다는 것이다. ④ 이산시간시스템과 연속시간시스템은 Nyquist 경로가 다르므로 Nyquist 선도를 그리는 과정은 다소 차이가 있지만, 그 근궤적을 그리는 과정은 동일하다. 문 7. 3차 시스템의 특성함수가 다음과 같이 주어졌다.         Routh 안정성 이론(stability theorem)의 필요충분조건이 아닌 것은? ①    ②     ③    ④    자동제어 공 책형 2 쪽 문 8. Nyquist 안정도 판별법에 관한 설명이다. 옳지 않은 것을 모두 고르면? ㄱ. Nyquist 안정도 판별법은 주파수 영역에서 폐루프 제어시스템의 안정도를 판별한다. ㄴ. s-평면의 우반평면을 완전히 둘러싸는 Nyquist 컨투어를 개루프 주파수전달함수로 사상(mapping) 했을 때 사상된 컨투어가 임계점(-1)을 둘러싸지 않으면, 폐루프 제어시스템은 항상 안정하다. ㄷ. Nyquist 안정도 판별법을 이용하여 폐루프 제어시스템의 성능도 평가할 수 있다. ㄹ. 시계방향의 Nyquist 컨투어를 우반 s-평면에 존재 하는 비최소위상 (non-minimum) 영점이 한 개 있는 개루프 주파수 전달함수로 사상했을 때의 컨투어가 임계점을 반시계 방향으로 한바퀴 돌면 폐루프 시스템이 안정하다. ① ㄱ, ㄴ ② ㄴ, ㄷ ③ ㄷ, ㄹ ④ ㄴ, ㄹ 문 9. 다음에 주어진 제어 시스템에서 정상상태 오차가 0.5가 되는 제어기  값은?               ① 6 ② 4 ③ 2 ④ -2 문 10. 시스템의 상태방정식과 제어입력은 다음과 같다.                                     이 제어시스템의 폐루프 극점이  와   에 위치하도록 하려면 과 의 값을 얼마로 하여야 하는가? (단, 는 기준입력이다) ①  = 2,  = 2 ②  = 2,  = -2 ③  = -2,  = 2 ④  = 2,  = 1 문 11. 전달함수가         에 대하여, 단위 계단응답의 최종값이 ∞  이고, 임펄스응답의 초기값이   이었다. 전달함수의 각 상수 값은? ①   ,    ②   ,    ③   ,    ④   ,    문 12. 시변 제어 시스템(time-varying control system)에 대한 설명으로 옳은 것은? ① 미분 방정식으로 표현되는 시스템 ② 제어 시스템 계수 값들이 시간에 따라 변화하는 시스템 ③ 비선형 방정식으로 표현되는 시스템 ④ 제어 입력에 대한 출력이 시간에 따라 변화하는 시스템 문 13. 다음의 블록 선도에서   를 구하면?     ①   ②    ③    ④   문 14. 시스템의 입력 와 출력 간의 상관관계가 다음과 같이 주어졌을 때, 다음 중 옳지 않은 것은?                ①             ②               ③                               ④                               문 15. 다음 식을 만족하는 함수 의 라플라스 변환 를 구하시오.      ①      ②      ③      ④      자동제어 공 책형 3 쪽 문 16. 폐루프 전달함수가             인 단위되먹임 제어시스템이 있다. 단위 램프입력에 대한 폐루프 시스템의 정상 상태 오차는? ①   ②   ③  ④   문 17. 다음 블록 선도에서   이고 에 단위 계단 입력을 가할 때 정상 상태 출력 lim→∞ 는?           ①   ②   ③  ④  문 18. 주어진 파라미터 값에 따라서 어떤 플랜트의 극점이 s-평면에서 각각 , , , 의 네 가지로 나타났다. 이 때 계단 입력에 대하여 최대초과(maximum over-shoot)가 가장 크면서 상승 시간(rising time)이 가장 빠른 경우는?         ①  ②  ③  ④  문 19. 폐루프 전달함수가       인 제어계에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 입력이 단위 계단 신호일 때, 정상상태 오차는 0이다. ② 주어진 제어계의 감쇠비(damping ratio)는 1이므로 단위 계단 응답은 임계감쇠(critical damping)이다. ③ 임펄스 응답은 이다. ④ 단위 계단 응답에는 오버슈트(over-shoot)가 있다. 문 20. 전달함수가     인 제어계의 절점주파수(break frequency or corner frequency)와 절점주파수에서의 이득 [dB]은? ① 절점주파수 = 0.2 [rad/sec], 이득 = 약 -3 [dB] ② 절점주파수 = 0.2 [rad/sec], 이득 = 약 +3 [dB] ③ 절점주파수 = 0.5 [rad/sec], 이득 = 약 -3 [dB] ④ 절점주파수 = 0.5 [rad/sec], 이득 = 약 +3 [dB]

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