제어공학 전달함수와 상태방정식
Lecture 전달함수
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Lecture 블록선도 표기법
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Lecture 블록선도의 등가변환
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Lecture 신호흐름선도의 정의
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신호 흐름 선도를 정의한다.

Lecture 메이슨의 이득공식
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메이슨 공식을 이용하여 시스템 전달함수를 구한다.

Problem 예제.
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그림에서 전달 함수 는?

Problem 예제.
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전달 함수의 성질 중 옳지 않은 것은?전달 함수의 성질 중 옳지 않은 것은?

Problem 예제.
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그림과 같은 회로의 전달 함수는? 단, T=RC이다.

Problem 예제.
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그림과 같은 회로의 전달 함수는 어느 것인가?

Problem 예제.
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RC 저역 필터 회로의 전달 함수 G(jw)는 w=0에서 얼마인가?

Problem 예제.
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회로망의 전달 함수 H(s) = V2(s)/V1(s)를 구하면?

Problem 예제.
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그림과 같은 회로의 전달 함수는? 단, 초기값은 0이다.

Problem 예제.
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그림과 같은 회로에서 2차측을 개방했을 때 Y(s)=I1(s)/V1(s)는 얼마인가?

Problem 예제.
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그림과 같은 R-C병렬 회로의 전달 함수 E0(s)/I(s)는?

Problem 예제.
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다음의 브리지 회로에서 입력 전압 ei에 대한 출력 전압 e0의 전달 함수를 구하면?

Problem 예제.
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그림과 같은 RC브리지 회로의 전달 함수 E0(s)/Ei(s)는?

Problem 예제.
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그림의 전기회로에서 전달 함수는?

Problem 예제.
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그림과 같은 회로에서 ei를 입력, e0를 출력으로 할 경우 전달 함수는?

Problem 예제.
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다음 회로의 전달 함수 G(s)=E0(s)/Ei(s)는 얼마인가?

Problem 예제.
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그림과 같은 회로의 전압비 전달 함수 H(jw)는 얼마인가? 단, 입력 v(t)는 정현파 교류 전압이며, 출력은 VR이다.

Problem 예제.
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그림과 같은 회로에서 전압비 전달 함수(E0(s)/Ei(s))는?

Problem 예제
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그림과 같은 RC회로의 전달 함수는? 단, T1=R2C, T2=(R1+R2)C이다.

Problem 예제.
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그림과 같은 회로의 전달 함수는?

Problem 예제.
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그림과 같은 회로에서 전류비 전달 함수를 라플라스 함수로 표시하면?

Problem 예제.
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그림과 같은 회로에서 전달 함수 G(s)=I(s)/V(s)를 구하면? (단, R=5[Ω], C1=1/10[F], C2 = 1/5[F], L=1[H]이다. )

Problem 예제.
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그림에서 전달 함수 G(s)=V2(s)/V1(s)를 구하시오. 단, R=10[Ω], L1=0.4[H], L2=0.6[H], M=0.4[H]이다.

Problem 예제.
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회로에서 V1(s)를 입력, V2(s)를 출력이라 할 때 전달 함수가 1/s+1이 되려면 C[F]의 값은?

Problem 예제.
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상승시간 tr인 전달 함수를 갖는 3개의 계통을 종속으로 접속하면 전체 상승시간은?

Problem 예제.
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적분 요소의 전달 함수는?

Problem 예제.
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다음 사항 중 옳게 표현된 것은?

Problem 예제.
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단위 계단 함수를 어떤 제어 요소에 입력으로 넣었을 때 그 전달 함수가 그림과 같은 블록 선도로 표시될 수 있다면 이것은?

Problem 예제.
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다음 중 부동작 시간(dead time) 요소의 전달 함수는?

Problem 예제.
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전달 함수가 G(s)=1/(s^2+5s+1)인 시스템에 계단 입력이 인가 되었다. 시스템의 응답 파형은?

Problem 예제.
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그림과 같은 액면계에서 q(t)를 입력, h(t)를 출력으로 본 전달 함수는?

Problem 예제.
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PD 제어계는 제어계의 과도 특성 개선을 위해 흔히 사용된다. 이것에 대응하는 보상기는?

Problem 예제.
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그림과 같은 RC회로망으로 구성된 지상 보상 회로(lag compensator)의 전달 함수는?

Problem 예제.
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그림과 같은 회로망은 어떤 보상기로 사용할 수 있는가? (단, 1<<R1C인 경우로 한다.)

Problem 예제.
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그림과 같은 회로에서 입력전압의 위상은 출력전압의 위상과 비교하여 어떠한가?

Problem 예제.
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그림과 같은 회로는?

Problem 예제.
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보상기의 전달 함수가 Gc(s)=(1+αTs)/(1+Ts)일 때 진상 보상기가 되기 위한 조건은?

Problem 예제.
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다음의 전달 함수를 갖는 회로가 진상 보상 회로의 특성을 가지려면 그 조건은 어떠한가?

Problem 예제.
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회전 운동계의 각속도를 전기적 요소로 변환하면?

Problem 예제.
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질량, 속도, 힘을 전기계로 유추(analogy)하는 경우 옳은 것은?

Problem 예제.
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그림과 같은 기계계의 회로를 전기 회로로 옳게 표시한 것은? 단, K : 스프링 상수, B : 마찰 제동 계수, M : 질량이다.

Problem 예제.
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그림과 같은 질량 - 스프링 - 마찰계의 전달 함수 G(s)=X(s)/F(s)는 어느 것인가?

Problem 예제.
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RLC회로와 역학계의 등가 회로에서 그림과 같이 스프링 달린 질량 M의 물체가 바닥에 닿아 있을 때 힘 F를 가하는 경우로 L은 M에, 1/C은 K에, R은 f에 해당한다. 이 역학계에 대한 운동 방정식은?

Problem 예제.
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일정한 질량 M을 가진 이동하는 물체의 위치 y는 이 물체에 가해지는 외력이 f일 때 운동계는 마찰 등의 반저항력을 무시하면 Md^2y/dt^2=f의 미분 방정식으로 표시된다. 위치에 관계되는 전달 함수를 구하면?

Problem 예제.
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관성이 J이고 점성 마찰이 B일 때 부하에 연결된 모터는 입력 전류 i에 비례하는 토크를 발생시킨다. 모터와 부하에 대한 미분 방정식이 Jd^2θ/dt^2+Bdθ/dt+Ki일 때 입력 전류와 전동기 축 위치(각변위) θ간의 전달 함수를 구하면?

Problem 예제.
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힘 f에 의하여 움직이고 있는 질량 M인 물체의 좌표를 y축에 가한 힘에 의한 전달 함수는?

Problem 예제.
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직류 전동기의 각변위를 θ(t)라 할 때, 전동기의 회전 관성 Jm과 전동기의 토크 Tm사이에는 어떠한 관계가 있는가?

Problem 예제.
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그림과 같은 기계적인 회전 운동계에서 토크 T(t)를 입력으로, 변위 θ(t)를 출력으로 하였을 때의 전달 함수는?

Problem 예제.
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입력 신호가 vi, 출력 신호가 v0일 때, a1v0+a2dv0/dt+a3∫v0dt=vi의 전달 함수는?

Problem 예제.
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미분 방정식 d^2y/dt^2 + 3dy/dt + 2y = x+dx/dt로 나타낼 수 있는 선형계(linear system)의 전달 함수는? (단, y=y(t)는 계의 출력, x=x(t)는 계의 입력이다.

Problem 예제.
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어떤 계를 표시하는 미분 방정식이 d^2y(t)/dt^2+3dy(t)/dt+2y(t)=dx(t)/dt+x(t)라고 한다. x(t)는 입력, y(t)는 출력이라고 한다면 이 계의 전달 함수는 어떻게 표시되는가?

Problem 예제.
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다음 방정식에서 X1(s)/X3(s)를 구하면? 단, 초기값은 모두 0이다.

Problem 예제.
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입력 신호x(t)와 출력 신호 y(t)의 관계가 다음과 같을 때 전달 함수는?

Problem 예제.
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X(s)/R(s) = 1/(s+4)의 전달 함수를 미분 방정식으로 표시하면?

Problem 예제.
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시간 지연 요인을 포함한 어떤 특정계가 다음 미분 방정식으로 표현된다. 이 계의 전달 함수를 구하면?

Problem 예제.
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A(s)/B(s)=1/(2s+1)의 전달 함수를 미분 방정식으로 표시하면?

Problem 예제.
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X(s)/Y(s)=2/(s+1)^2의 전달 함수를 미분 방정식으로 표시하면?