2015 서울시 7급 자동제어 문제 정답 - 2015.6.13.

 

자동제어_7급_A형정답(2021-04-25 / 358.1KB / 105회)

 

 - 13 - 1. 다음 중 선형 시스템에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 스프링과 같이 에너지를 저장 가능한 요소가 있는 2차 시스템에 계단 입력이 가해지면 시스템의 응답은 반드시 진동한다. ② 1차 시스템의 시정수(τ)는 그 시스템의 반응속도를 나 타내는데, 큰 값일수록 외부입력에 대한 시스템의 반응속 도가 느리다. ③ 3차 시스템은 1차 및 2차 시스템으로 분해되며, 각각의 응답이 합산되어 구현 가능하다. ④ 2차 시스템의 기본형은           의 형태로 표현 될 수 있다. 2. 다음과 같은 극점-영점 좌표를 나타내는 시스템에 임펄스 입력이 가해졌을 때 응답을 바르게 표현한 것은? (단, 과 는 미정 상수이다.) ①       ②       ③        ④     3. 다음 시스템이 안정성을 유지하기 위한 값의 범위를 바르 게 표현한 것은? ① 0<  < 162 ② 1 <  < 18 ③ 0<  < 108 ④ 18 <  < 108 4. 그림과 같은 근궤적을 갖는 단위 피드백 시스템에 대한 설 명 중 옳지 않은 것은? ① 램프(ramp)입력에 대한 정상상태 오차는 0이다. ② 개루프 시스템은 2차이다. ③ 이득이 커질수록 폐루프 시스템의 상승시간은 항상 감소 한다. ④ 모든 이득에 대하여 이 피드백 시스템은 안정하다. 5. 다음의 복소함수  를 역 라플라스 변환하여 구한 시간 함수 의 최종값(final value)은?             ①0 ②1 ③   ④ ∞ 6. 그림과 같은 제어시스템에서           ,     일 때, 다음 중 옳은 것은? (단,  > 0) ① 모든 에 대하여 폐루프 시스템이 안정하다. ② 단위 계단 입력에 대한 정상상태 오차가 0이다. ③ 이득()이 증가할수록 오버슈트가 크게 된다. ④ 이득이 증가할수록 정착시간(settling time)이 줄어든다. 7. 그림과 같은 제어시스템에서           이다. 위상 여유가 90 가 되려면 제어기 이득 는 얼마여야 하는가? ①     ②    ③    ④      8. 다음과 같은 상태공간 모델이 있다. 이 시스템의 제어가능 (controllable) 여부와, 관측가능(observable) 여부가 바 르게 짝지어진 것은?                       ,       ① 제어가능, 관측가능 ② 제어가능, 관측불가능 ③ 제어불가능, 관측가능 ④ 제어불가능, 관측불가능 9. 다음과 같은 신호흐름선도(signal flow graph)가 있다. 전달함수         는 무엇인가? ①                         ②                                    ③                             ④                           10. 그림 ()는 공칭시스템(nominal system)이다. ()는 개 루프 극점에 변화가 있는 경우에 해당한다. 매개변수 a에 대한 함수 T의 감도를 라고 하면 매개변수 이 2가 될 때(극점이 2배가 될 때) 정상상태에서 오차변화율이라 할 수 있는   는 얼마인가? (단, T는 폐루프 전달함수이다.) ①    ②    ③   ④   Ⓐ - 14 - 11. 다음 동적 시스템에 크기가 6인 계단입력이 가해진다면 정상상태 응답은 얼마인가?          ①2 ②3 ③6 ④8 12. 주어진 시스템  의 Nyquist 선도가 옆 그림 과 같은 경우 아래 설명 중 옳지 않은 것은? (단, 폐루프에 해당하는 특성 방정식을 1+ =0 으로 정의함) ① Bode 선도의 위상각(phase angle)이 0 에서 시작해서 0 로 끝난다. ②  은 원점이나 ω축에 극점이 존재한다. ③  가 불안정 극점(unstable pole)이 없다면 모든 양 수 에 대해서 폐회로 시스템은 안정화될 수 있다. ④  가 불안정 극점(unstable pole)이 있다면 모든 양 수 에 대해서 폐회로 시스템은 안정화될 수 없다. 13. 시스템 모델이 다음과 같이 표현될 경우 전달함수는?                                               ①       ②       ③        ④        14. 시스템 모델이 ⒜와 같이 표현될 경우     와 같 은 제어기를 설계하고자 한다. 원하는 특성방정식이 ⒝와 같다면 제어 상수   는? ⒜                        , ∈  ⒝         ①      ②      ③      ④      15. 그림과 같은 자유물체도 에 대하여 입력은 인 힘 일 때, 출력 값은 속도로 정의되는 전달함수로 적 합한 것은? (단, 은 질 량이며 는 변위를 뜻함) ①       ②      ③     ④    16. 비선형 시스템을 선형화시키는 방법으로 가장 옳지 않은 것은? ① Taylor급수를 이용한 선형화 ② 피드백(Feedback)을 이용한 선형화 ③ 중첩의 원리를 이용한 선형화 ④ 기술함수를 이용한 선형화 17. Routh 안정도 판별법을 이용하여 다음 특성방정식의 안정 성을 판별하면?             ① 안정도를 판별할 수 없다. ② 안정하다. ③ 임계 안정하다. ④ 불안정하다. 18. 다음 미분방정식의 해는?    ,   ,    ①       ②        ③       ④        19. 개루프 전달함수  의 근궤적이 그림과 같다. 폐루프 (closed-loop) 특성방정식은 1+ =0으로 표현할 수 있다. 다음 설명 중 가장 옳지 않은 것은? ① 개루프 전달함수는 세 개의 극점을 가지고 있다. ② 폐루프 특성방정식의 근은 모든 에 대해서 실수이다. ③ 폐루프 특성방정식의 가 6 이상이 되면 불안정해진다. ④ ω축을 지나는 주파수는  이다. 20. 시스템 모델이 다음과 같다.                                  ,       이때, 관측기가 ⒜와 같이 정의될 경우 ⒜           ⒝와 같이 정의되는 오차 방정식의 특성방정식을 만족하 기 위한 관측기 설계 상수()는? ⒝ det     ⇒       ①          ②          ③          ④         