정답이 있는 계단 응답 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
t (s)y(t)4t = ?60 %

1차 시스템 G(s) = 4/(0.5s + 1)에 t = 0에서 크기 1의 계단 입력이 정지 상태에서 가해진다. 출력이 최종값의 60 %에 이르기까지 얼마나 걸리는가? t을(를) 구하시오.

G(s) = 4/(0.5s + 1)U = 160 %
t = s
2.쉬움
+−24 VR = 1 kΩC = 47 µFvC​

충전되지 않은 커패시터 C = 47 µF를 24 V 계단 전원에서 저항 R = 1 kΩ을 통해 충전한다. 스위치를 닫은 뒤 커패시터 전압이 최종값의 50 %에 이르기까지 얼마나 걸리는가? t을(를) ms로 구하시오.

R = 1 kΩC = 47 µFV = 24 V50 %
t = ms
3.보통
t (s)y(t)1

어떤 시스템의 전달함수가 G(s) = 13/(s² + 3s + 13)이고 단위 계단 입력을 받는다. 감쇠비 ζ을(를) 구하시오.

G(s) = 13/(s² + 3s + 13)
ζ =
4.보통
t (s)y(t)3ts​ = ?

어떤 시스템의 전달함수가 G(s) = 213/(s² + 13s + 71)이고 단위 계단 입력을 받는다. ts ≈ 4/(ζωₙ)을 이용하여 계단 응답의 2 % 정착 시간 ts을(를) 구하시오.

G(s) = 213/(s² + 13s + 71)
ts = s
5.어려움
R(s)+300s(s + 4)G(s)C(s)−

단위 부피드백 루프에서 G(s) = 300/(s(s + 4))이다. ts ≈ 4/(ζωₙ)을 이용하여 폐루프 계단 응답의 2 % 정착 시간 ts을(를) 구하시오.

G(s) = 300/(s(s + 4))
ts = s
6.어려움
+−24 VR = 120 ΩL = 100 mHC = 10 µFvC​

R = 120 Ω, L = 100 mH, C = 10 µF인 직렬 RLC 회로를 t = 0에서 24 V 계단 전원에 연결한다. 커패시터는 충전되어 있지 않고 계단 이전에는 전류가 흐르지 않는다. 전압의 첫 번째 피크 시간 tp을(를) ms로 구하시오.

R = 120 ΩL = 100 mHC = 10 µFV = 24 V
tp = ms

정답표

  1. 1. t = 0.4581 s
  2. 2. t = 32.58 ms
  3. 3. ζ = 0.416
  4. 4. ts = 0.6154 s
  5. 5. ts = 2 s
  6. 6. tp = 3.927 ms

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