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자동제어(7)-나정답(2017-11-09 / 250.3KB / 312회)자동제어(7)-마정답(2017-11-09 / 250.3KB / 135회)2017 국가직 7급 자동제어 해설 wirebox (2017-11-09 / 97.9KB / 323회)자동제어 나 책형 1 쪽 자동제어 문 1. 질량 관성 모멘트 , 회전 스프링 상수 , 회전 마찰 계수 로 구성된 다음 회전체에서 입력 토크(torque) 가 주어지면 출력인 회전체의 각도 가 변한다. 이때, 회전체의 전달함수 에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 스프링과 마찰은 선형적인 특성이 있다) ① 전달함수는 이다. ② 감쇠비(damping ratio)는 이다. ③ 고유주파수(undamped natural frequency)는 이다. ④ 고유주파수를 증가시키면 대역폭(bandwidth)은 증가한다. 문 2. 다음 표준형 2차 시스템의 극점 위치에 따른 단위 계단(unit step) 응답에서 입력에 대한 출력 파형으로 옳은 것만을 모두 고른 것은? (단, 모든 초기 조건은 0이다) ㄱ. ㄴ. ㄷ. ㄹ. ① ㄱ, ㄴ ② ㄱ, ㄷ, ㄹ ③ ㄴ, ㄷ, ㄹ ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ 문 3. 전달함수 가 다음 상태공간 방정식으로 주어질 때, 의 값은? ① 7 ② 10 ③ 13 ④ 16 문 4. 다음 상태공간 방정식을 만족시키는 상태천이행렬(state-transition matrix) 는? ① cos sin sin cos ② cos sin sin cos ③ sin cos cos sin ④ sin cos cos sin 문 5. 다음 개루프 전달함수를 갖는 음의 단위 피드백 시스템(negative unit feedback system)에서 입력 에 대한 출력을 라고 할 때, 정상상태 오차 ∞는? (단, 오차 이고, 는 단위 계단 함수이다) ① 0 ② 1 ③ 2 ④ ∞ 문 6. 다음 상태공간 방정식으로 표현된 시스템에서 가제어성 (controllability)과 가관측성(observability)에 대한 설명으로 옳은 것은? ① 가제어(completely controllable)하고, 가관측(completely observable)하다. ② 가제어하나 가관측하지 않다. ③ 가제어하지 않으나 가관측하다. ④ 가제어하지 않고, 가관측하지 않다. 자동제어 나 책형 2 쪽 문 7. 저항 , 인덕터 그리고 커패시터 로 구성된 다음 전기회로 에서 입력 전압 가 주어지면 커패시터 전압 가 출력으로 나타난다. 이 회로의 전달함수 가 －2에서 중복 극점을 가질 때, 주어진 전기회로의 , , 관계식으로 옳은 것은? (단, 모든 초기상태는 0이다) ＋ － ① ② ③ ④ 문 8. 다음 신호흐름선도(signal flow graph)에서 전달함수 는? 4 2 5 －2 －3 1 1 ① ② ③ ④ 문 9. 전달함수 인 시스템에서 정현파 입력 sin에 대한 정상상태 출력이 sin일 때, 진폭()과 위상()은? 진폭() 위상() ① －45 ° ② 45 ° ③ 1 －45 ° ④ 1 45 ° 문 10. 다음 PD 제어기를 포함한 피드백 시스템에서 정적속도오차상수 (static velocity error constant) 는 1000으로, 감쇠비는 0.5로 하기 위한 와 의 값은? ＋ － ① 10 0.09 ② 10 0.9 ③ 100 0.09 ④ 100 0.9 문 11. 다음 피드백 시스템에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 인 상수이다) ＋ － ① 폐루프 시스템이 안정하기 위한 의 범위는 이다. ② 폐루프 시스템의 감쇠비가 이 되기 위한 값은 2이다. ③ 단위 계단 입력에 대한 정상상태 오차는 0이다. ④ 단위 계단 입력에 대한 정착시간(settling time)은 가 증가 할수록 감소한다. 문 12. 다음 그림과 같은 형태의 극좌표선도에 가장 적합한 전달함수는? (단, , , 이다) →∞ ① ② ③ ④ 자동제어 나 책형 3 쪽 문 13. 다음과 같은 3개의 표준형 2차 시스템의 단위 계단 응답에서 최대오버슈트(maximum overshoot)의 값이 작은 것부터 순서대로 나타내면? (단, 최대오버슈트는 단위 계단 응답 곡선의 최대 봉우리 값에서 1을 뺀 값이다) ㄱ. ㄴ. ㄷ. ① ㄴ → ㄷ → ㄱ ② ㄴ → ㄱ → ㄷ ③ ㄷ → ㄴ → ㄱ ④ ㄷ → ㄱ → ㄴ 문 14. 다음 개루프 전달함수를 갖는 음의 단위 피드백 시스템에서 근궤적에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? , ① 근궤적 가지(branch)는 3개이다. ② 점근선의 실수축과의 교차점은 －1이고, 점근선의 각도는 90 °와 270 °이다. ③ 근궤적이 허수축과 만날 때 값은 4이다. ④ 근궤적 가지 중 하나는 －4에서 시작하여 －1에서 끝난다. 문 15. 다음 그림과 같이 임펄스 응답이 각각 와 인 2개의 부시스템을 직렬로 연결한 전체 시스템의 단위 임펄스 응답은? (단, ≥ 이다) ① ② ③ ④ 문 16. 다음 폐루프 시스템이 안정하게 되는 이득 의 범위는? (단, 이다) ＋ － ① ② ③ ④ 문 17. 플랜트와 직렬 연결된 진상보상기(lead compensator)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 폐루프 시스템의 대역폭을 감소시킨다. ② 보상기 극점(pole)은 보상기 영점(zero)보다 항상 왼쪽에 위치하도록 설계한다. ③ 응답속도를 빠르게 한다. ④ 폐루프 시스템의 위상여유를 증가시킨다. 문 18. 다음 개루프 전달함수를 갖는 음의 단위 피드백 시스템에서 이득여유(gain margin)[dB]는? ① log ② log ③ log ④ log 문 19. 다음 개루프 전달함수를 갖는 음의 단위 피드백 시스템에서 나이퀴스트(Nyquist) 선도가 음의 실수축을 지나는 좌표와 폐루프 시스템이 안정하기 위한 의 범위는? (단, , , 이다) 좌표 의 범위 ① ( , 0) ② ( , 0) ③ ( , 0) ④ ( , 0) 문 20. 의 극좌표선도인 그림 (가)와 의 크기를 점근선으로 표시한 보드선도인 그림 (나)에 가장 적합한 전달함수 과 는? 20 그림 (가) (rad/sec) (dB) 20 0 0.1 0.5 1 －40 dB/dec 그림 (나) －20 dB/dec ① ② ③ ④
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