2010 국가직 7급 자동제어 문제 해설

자동제어정답(2017-11-09 / 225.3KB / 215회)

2010 국가직 7급 자동제어 해설 wirebox (2017-11-09 / 93.7KB / 275회)

자동제어 고 책형 1 쪽 자동제어 문 1. 입력이 이고 출력이  인 제어시스템이 다음의 상태방정식과 출력방정식으로 표현될 때 이 시스템의 안정성(stability)을 보장하는 의 값은?                                              ① －3 ② －1 ③ 2 ④ 4 문 2. 아래 그림은 차량의 현가장치 제어시스템이다. 그림에서 는 상하 흔들림의 목표치이고,   는 차량의 실제 상하 흔들림이다. 울퉁불퉁한 도로의 융기 외란 를 완벽히 예측할 수 있을 때 융기외란으로 인한 차량의 실제 상하 흔들림이 없도록 하는   과   의 관계식은?  융기외란 외란의 예측  ＋   － － 차량 ＋ 동역학 ＋    ①    ②    ③    ④    문 3. 입력     ,  ≥ 를 선형시불변시스템에 인가하여 출력        ,  ≥ 를 얻었다. 이 시스템의 전달함수로 옳은 것은? ①     ②     ③     ④     문 4. 다음 상태방정식과 출력방정식으로 주어진 시스템의 전달함수로 옳은 것은?                                           ①          ②          ③           ④           문 5. 다음 블록선도에서 전체 시스템의 전달함수로 옳은 것은?    ,    ,    ,         ＋ － ＋ － ①    ②    ③    ④    문 6. 다음 그림과 같은 제어시스템의 입력이  ＝ 100,  ≥ 0일 때 오차 의 정상상태 값은? (단, 와 는 각각 와 의 라플라스 변환이다)         10 ＋ － ① 5 ② 95 ③ 100 ④ 105 문 7. 제어시스템의 상태방정식과 출력방정식이 다음과 같다.                                            상태궤환제어(state feedback control) 입력은 다음과 같다.       폐루프 시스템의 감쇠비  ＝ 0.5가 되고 비감쇠고유주파수 (undamped natural frequency)  ＝ 10 rad/sec가 되기 위한 과 의 값은?   ① 10 15 ② 5 7.5 ③ 15 10 ④ 7.5 5 자동제어 고 책형 2 쪽 문 8. 다음 펄스열(pulse-train) 신호의 라플라스 변환으로 옳은 것은?  1 0 1 2 3 4 5 6 7  ․․․ ․․․ ①      ②      ③       ④       문 9. 운동방정식    에 대한 상태방정식   의 시스템 행렬 , 상태천이 행렬 , 고유값 로 옳은 것은? (단,    ,   이다) ①                                        ②                                         ③                                         ④                                        문 10. 다음 그림과 같은 제어시스템에서       이다. ＋ －       제어기  를 다음과 같은 진상제어기로 설계하고자 한다.      ,    전방경로 전달함수(forward path transfer function)에서  ＝－10에 위치한  의 극점을 상쇄하도록 하는 와 의 값은? (단, 설계된 시스템의 감쇠비는 1이 되어야 한다)   ① 10   ② 20   ③ 30   ④ 40   문 11. 선형시스템에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 선형시불변시스템(Linear time invariant system)에서 모든 초기조건이 ‘0’일 때 임펄스(Impulse) 응답의 라플라스 변환이 그 시스템의 전달함수이다. ② 라플라스 변환이 가능한 두 함수의 시간영역에서의 합성적분 (Convolution integral)을 라플라스 변환하면 각 함수의 라플라스 변환의 합의 형태로 나타난다. ③ 복소수 s－평면의 우반평면에 영점이 있는 전달함수를 비최소 위상(Nonminimum phase) 전달함수라고 한다. ④ 모든 선형시스템(Linear system)은 중첩의 원리(Superposition principle)를 만족한다. 문 12. 사람이 물체를 보면서 손으로 잡는 생물학적 제어시스템에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 사람의 눈으로 파악된 물체의 위치는 제어시스템의 기준입력 (reference input)이다. ② 사람의 손의 위치와 물체의 위치 사이의 차이는 제어시스템의 위치오차이다. ③ 손의 위치는 이 시스템의 출력이다. ④ 이 시스템은 궤환(Feedback)이 존재하지 않는 개루프(Open Loop) 시스템이다. 문 13. 폐루프 전달함수가   인 제어시스템의 대역폭(bandwidth) [rad/sec]은? ①   ②   ③   ④   문 14. 다음 그림은 계수선도법(Coefficient Diagram Method) 제어시스템의 표준 블록선도이다. 외란(disturbance)인 에서 출력 까지 전달 함수인 /로 옳은 것은?      ＋ － ＋    CDM controller plant   ＋ ①   ②   ③   ④   자동제어 고 책형 3 쪽 문 15. 2차 시스템(Second order system)의 시간응답에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단,    이다) ①         는 과잉감쇠 응답(Over damped response)을 갖는다. ②         는 부족감쇠 응답(Under damped response)을 갖는다. ③        는 무감쇠 응답(Undamped response)을 갖는다. ④         는 임계감쇠 응답(Critically damped response)을 갖는다. 문 16. 전달함수       로 표시되는 제어시스템에 sin 5를 인가할 때 얻을 수 있는 정상상태 이득은? ① 0.2 ② 0.4 ③ 0.5 ④ 1 문 17. 단위부궤환(unity negative feedback) 시스템에서 루프전달함수 G(s)가 최소위상이고 보드선도가 다음 그림과 같다. 이 시스템의 이득여유(GM)와 위상여유(PM)에 가장 근사한 값은? 60 40 20 0 －20 －40 －60 －80 －100 －120 0.01 0.1 1.0 10 100 1000  (rad/sec) (dB) 0 －45 －90 －135 －180 －225 －270 0.01 0.1 1.0 10 100 1000  (rad/sec) ∠(deg) 이득여유(GM) 위상여유(PM) ① 22 dB 65 degree ② －22 dB 65 degree ③ 22 dB 115 degree ④ －22 dB 115 degree 문 18. 다음 그림은 점근선을 표시한 크기 보드 점근선도이다. 그림에 해당되는 전달함수 로 옳은 것은? (단,  < 0.1 rad/sec 영역에서 의 기울기는 0.1 ≤  < 1에서의 기울기와 같다) 40 20 0 －20 －40 －60 1 5 10 50 100 1,000  (rad/sec) (dB) 0.1 500 ①  ＝      ②  ＝      ③  ＝      ④  ＝      문 19. 아래 시스템이 완전히 제어가능(controllable)하고 관측가능(observable) 하기 위한 조건으로 옳은 것은?   ,             ,       ,      ①  ≠,  ≠ ,  ≠,  ≠ ②  ≠,  ≠ ,  ≠,  ≠  ③  ≠,    ,  ≠,  ≠ ④  ≠,    ,  ≠,   문 20. 다음 특성방정식의 근 중에서 양의 실수부를 갖는 근의 개수는?           ① 없음 ② 1 개 ③ 2 개 ④ 3 개