공기출 - 2020 국가직 7급 자동제어 문제 정답

자동제어-나 정답(2020-10-17 / 602.0KB / 561회)

2020년도 국가공무원 7급 공채 필기시험 자동제어 나 책형 1 쪽 자동제어 문 1. 다음 선형시스템에 대한 설명으로 옳은 것은? (단,                          이다)      ① 관측 가능하고 제어 가능하다. ② 관측 가능하나 제어 가능하지 않다. ③ 제어 가능하나 관측 가능하지 않다. ④ 제어 가능하지도 관측 가능하지도 않다. 문 2. 그림과 같은 블록선도를 갖는 폐루프 시스템의 극점은? (단, 는 입력, 는 출력을 나타낸다) ①   ②   ③   ④   문 3. 다음 그림은 제어시스템의 구성도를 나타낸 것이다. ㉠～㉢에 해당하는 신호를 옳게 짝 지은 것은? ㉠㉡㉢ ① 조작량 동작신호 제어신호 ② 제어신호 조작량 동작신호 ③ 동작신호 제어신호 조작량 ④ 조작량 제어신호 동작신호 문 4. 다음과 같은 피드백 시스템의 블록선도에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 피드백 제어의 목적은 입력과 출력 사이의 오차를 최소화하는 것이다. ② 피드백 시스템은 잡음과 외란에 민감하고 기준 입력에는 둔감하도록 설계되어야 한다. ③ 폐루프 시스템의 전달함수는   이다. ④ 개루프 전달함수의 변화에 대한 폐루프 시스템의 감도 (sensitivity)는   이다. 문 5. 제어시스템의 특성방정식 가 다음과 같이 주어질 때 임계 안정이 되도록 하는  값과 이때의 극점 의 값은? (단,    이다)             ① 8  ±  ② 8  ±  ③ 4  ±  ④ 4  ±  문 6. 다음 그림은 어떤 전달함수 와  의 나이퀴스트 (Nyquist) 선도를 동시에 보여 주고 있다. 이 선도들에 부합하는 전달함수 는? ①        ②       ③       ④        문 7. 어떤 제어시스템의 임펄스 응답 가 다음과 같이 주어질 때, 안정하지 않은 제어시스템은? (단, 는 단위 계단 함수이다) ①    ②    ③     ④   cos 2020년도 국가공무원 7급 공채 필기시험 자동제어 나 책형 2 쪽 문 8. 다음 블록선도에서 단일 입력 , 와 단일 출력  간의 전달함수로 옳은 것은? ①            ②            ③            ④            문 9. 피드백 시스템의 루프 전달함수 가 다음과 같이 시간 지연계를 포함한다고 가정하자. 보드(Bode) 선도에서 와  값이 각각 1일 때 이득여유가 10 dB이라고 한다면 이득여유를 0 dB로 만들기 위한 임계값 는? (단, 와 는 실수이며,  값은 일정하다)       ①  ②  ③  ④  문 10. 다음과 같은 단위 피드백 시스템의 폐루프 극점이 ± 에 위치하도록 진상보상기(lead compensator)를 설계하여 제어하고자 한다. 진상보상기의 영점을 -1에 배치할 경우, 진상보상기 극점의 위치는? (단,    이다) ① －1 ② －2 ③ －3 ④ －4 문 11. 루프 전달함수가      인 피드백 시스템의 근궤적 (root locus)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 근궤적의 점근선은 2개이다. ② 근궤적이 시작하는 점은 극점 과 이다. ③  은 근궤적 상에 존재한다. ④ 근궤적의 분지(branch) 수는 2개이다. 문 12. 단위 피드백 제어시스템의 루프 전달함수        에서   일 때, 위상여유는? ① －60 ° ② －30 ° ③ 60 ° ④ 30 ° 문 13. 입력이 , 출력이 인 시스템의 입출력 관계가 다음과 같은 2차 미분방정식으로 주어질 때, 이 시스템에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?          ① 2차 선형시스템이며 안정하다. ② 시스템의 감쇠비가 1 미만이며, 출력의 과도응답에 진동하는 파형을 포함한다. ③ 단위 계단 입력신호에 대한 이 시스템의 정상상태 출력은 1이다. ④ 이 시스템의 고유주파수는  rad/sec이다. 문 14. 다음 제어시스템의 상태공간 방정식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단,  ≥ 이다)                           ① 특성방정식은      이다. ②   일 때, 정상상태오차는   이다. ③ 상태천이행렬은               이다. ④ 제어 가능하고 관측 가능하다. 2020년도 국가공무원 7급 공채 필기시험 자동제어 나 책형 3 쪽 문 15. 다음 그림은 개루프 전달함수            를 가지는 단위 피드백 시스템의 근궤적(root locus)을 나타내며 이득이   일 때의 폐루프 전달함수 극점 3개가 사각형(□)으로 표시 되어 있다. 이들 3개 극점을   라고 할 때, 의 값은? (단, 그림에서 ○와 ×는 각각 개루프 전달함수의 영점과 극점을 표시함) ① 0 ② 1 ③ 2 ④ 3 문 16. 다음과 같은 폐루프 시스템이 안정하기 위한 제어이득 의 범위는? (단,  ≥ 이다) ①  ≤    ②  ≤    ③    ④  ≤    문 17. 폐루프 전달함수         인 시스템에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 시스템의 감쇠비는 1 미만으로, 단위 계단 입력에 대한 출력 신호는 과도응답에 진동파형을 포함한다. ② 입력 cos에 대한 정상상태 출력은 입력신호와 같은 주파수이고  만큼 지연된(delayed) 코사인 신호이다. ③ 시스템의 대역폭은 1 Hz보다 크다. ④ 각주파수 20 rad/sec인 정현파 입력신호에 대한 정상상태 출력의 진폭은 입력신호의 진폭의   이상이다. 문 18. 다음과 같은 피드백 제어시스템의 개루프 전달함수 가         와 같이 주어질 때, 이득 여유와 위상여유를 각각 0 dB, 0 °로 만드는 와 이와 같은 이득여유와 위상여유가 발생하는 주파수() [rad/sec]를 옳게 짝 지은 것은?   ① 10 1 ② 20 2 ③ 40 4 ④ 80 8 문 19. 전달함수     에 대해서 각주파수    rad/sec인 정현파를 입력으로 주었을 때, 전달함수의 이득[dB]은? ① 0 ② －0.7 ③ 0.7 ④ －14 문 20. 다음 블록선도와 같이 속도 피드백을 가지는 서보(servo) 시스템에서 감쇠비가   이고 고유주파수가    rad/sec가 되도록 하는 K와 Kh의 값을 옳게 짝 지은 것은?   ①    ②    ③    ④   