2018 서울시 7급 자동제어 문제 해설 - 2018.6.23.

 

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2018 서울시 7급 자동제어 해설 wirebox (2018-08-12 / 94.4KB / 431회)

 

 Ⓐ - 21 자 동 제 어 ――――――― (1번∼20번) (7급) 1. 미분방정식이       } 인 시스템에 대해 }    인 P제어기를 설계하고자 할 때, 폐루프 시스템이 안정할  의 범위는? ①     ②       ③       ④    2. <보기>와 같이 s-평면에 나타난 전달함수 극점의 임펄스 응답과 안정성에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은? <보기> ① b의 임펄스 응답은 정현 진동하며 지수감쇠한다. ② b, c, d, e의 임펄스 응답은 정현 진동한다. ③ e, f의 임펄스 응답은 발산하며 불안정한 근이다. ④ a, b는 안정한 근이다. 3. <보기>와 같은 신호흐름선도에서 전달함수   은? <보기> ①             ②           ③           ④                 4. 단위 계단 응답의 최종치가 존재하는 전달함수를 <보기>에서 모두 고른 것은? <보기> ㄱ.  {   {    ㄴ.  {    ㄷ.  {   {    ① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ 5. 상태방정식 =   }          }    } 에 대한 상태궤환제어기 }=-  를 설계하고자 한다. 폐루프 시스템의 극점 {   ±}  이 되도록 하는 상태궤환이득  요소의 합은? ① 21 ② 22 ③ 23 ④ 24 6. 어떤 선형 시불변(Linear time-invariant) 시스템에 단위 계단 입력이 가해졌을 때, 이 시스템의 출력 {    {   {    이다. 이 시스템의 단위 임펄스(Unit impulse) 응답으로 가장 옳은 것은? (단,  ≥ }이다.) ①   cos   si n  ②   cos   sin  ③   cos   sin  ④   cos   si n  7. 시스템의 전달함수 성질에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기> 에서 모두 고른 것은? <보기> ㄱ. 전달함수는 선형 시불변(Linear time-invariant) 시스템에 대해 정의된다. ㄴ. 전달함수는 시스템 입력의 크기와 무관하다. ㄷ. 물리적으로 서로 다른 시스템이 동일한 전달함수를 가질 수 있다. ① ㄱ, ㄴ ② ㄱ, ㄷ ③ ㄴ, ㄷ ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ 8. 어떤 시스템의 나이퀴스트(Nyquist) 선도가 <보기>와 같다. 이 시스템의 이득 여유(Gain margin)가 20log}  dB, 위상 여유(Phase margin)가 °일 때, 의 값은? <보기> ① 90 ② 120 ③ 150 ④ 180 9. <보기>의 폐루프 제어 시스템에서  { ={ {     {    일 때, 폐루프 시스템이 안정하고 폐루프 근의 감쇠비(Damping ratio)가  이 되는  의 값은? <보기> ①    ②    ③    ④    10. 한 시스템의 전달함수  {   {   } 이고, 입력  sin에 대한 정상상태 출력이  sin   일 때, 출력의 진폭  와 위상 °의 합   의 값은? (단, °의 범위는 -90° < ° < 90°이다.) ① -10 ② -15 ③ -20 ④ -25 Ⓐ Ⓐ - 22 (7급) 11. <보기>와 같은 2차 표준형의 개루프 전달함수  { 가   {   { {     ,   {   { {     일 때 각 시스템의 단위 계단 응답에서 발생하는 현상에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은? <보기> ① 최대 오버슈트는   { 가   { 보다 크다. ② 감쇠비는   { 가   { 보다 크다. ③ 정착시간은   { 가   { 보다 크다. ④ 피크시간은   { 가   { 보다 크다. 12. <보기>의 상태방정식으로 표현되는 시스템의 전달함수로 가장 옳은 것은? (단,   는 상태 변수, }  는 입력,   는 출력이다.) <보기>                  }   }             ①  {   {   {   ②  {   {   {   ③  {   {   {   ④  {   {   {   13. <보기>의 폐루프 제어 시스템에서  { ={ {     일 때, 극점의 값이   ±} 이기 위한 제어기의 상수   와  의 합은? <보기> ① 7 ② 13 ③ 21 ④ 27 14. 제어 시스템의 특성방정식이 {  {  {  {    } 일 때 시스템의 안정성에 대한 설명으로 가장 옳은 것은? ① 안정하다. ② 불안정하고 우반 s-평면에 두 개의 근이 있다. ③ 임계안정이고 허수축에 공액근이 있다. ④ 불안정하고 허수축에 공액근과 우반 s-평면에 한 개의 근이 있다. 15. 제어 시스템의 특성방정식이 {     {      } 일 때,   }에서 근궤적에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? <보기> ㄱ. 근궤적은 {   ,  에서 출발한다. ㄴ. 근궤적은 실수축에만 존재한다. ㄷ. 근궤적에 이탈점이 존재한다. ① ㄴ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄱ, ㄷ 16. <보기>의 폐루프 제어 시스템에서  { = {   {    일 때, 단위 계단 입력에 대한 정상상태 오차(Steady-state error)가 0.1이 되기 위한  값은? <보기> ①   ②   ③   ④   17. <보기>와 같은 주파수응답을 가지는 안정한 시스템에 입력 }    cos} 를 인가하였더니, 시스템의 정상상태 출력 { {    cos   ° 이었다. 이때     은? <보기>     2 1 5 0.8- 0.4 10 0.5- 0.5 20 0.1- 0.3 ① -31 ② -32 ③ -33 ④ -34 18. 보드(Bode)선도의 크기 특성이 <보기>와 같은 전달함수는? <보기> ① {   {   {    } ② {   {   {    } ③ {   {   {    } {    ④ {   {   {    } 19. <보기>에서 선형(Linear) 시스템에 해당하는 식의 개수는? (단,  는 입력,  는 출력, 는 시간 변수이다.) <보기> ㄱ.               ㄴ.        ㄷ.     sin  ㄹ.       ① 1개 ② 2개 ③ 3개 ④ 4개 20. <보기>의 상태방정식에서 시스템의 가제어성과 가관측성에 대한 설명으로 가장 옳은 것은? <보기>      }          }                       ① 가제어하고 가관측하다. ② 가제어하고 가관측하지 않다. ③ 가제어하지 않고 가관측하다. ④ 가제어하지 않고 가관측하지 않다. Ⓐ