어떤 제어계에서 입력신호를 가한 다음 출력신호가 정상 상태에 도달할 때까지의 응답은?
- 정상응답
- 선형응답
- 과도응답
- 시간응답
정답과 해설 보기
정답 ③ · 문제는 입력을 가한 뒤 출력이 정상 상태에 도달할 때까지의 응답을 묻고 있다. 입력 후 초기에서 정상 상태로 가는 과정 중의 응답은 과도응답(트랜지언트 응답)이라 부른다.
개념 한 쪽
궤환(피드백) 제어계에는 입력과 출력을 비교하는 장치가 반드시 들어가고, 기준 입력과 주궤환량의 차로 제어계를 움직이는 신호를 동작신호라 한다. 제어요소는 조절부와 조작부로 구성되고, 제어대상(플랜트)은 제어장치에 속하지 않는다. 과도응답 용어는 지연시간 50[%] 도달·상승시간 10→90[%]로 갈린다.
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출제기준 단원 「제어계의 구성과 자동제어의 용어」의 공개 문제 7개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 제어계 구성 요소 판별 | 3 | 제어요소 짝·제어대상 제외·비교장치 필수 판별 |
| 과도응답·시간 용어 판별 | 3 | 과도응답·지연 50%·상승 10→90% 판별 |
| 동작신호 정의 판별 | 1 | 기준입력−주궤환량 판별 |
궤환 제어계의 뼈대부터 잡는다. 설정부(목표값)·제어요소·검출부·제어대상으로 구성되는데, 제어장치 쪽에 속하지 않는 것을 고르라 하면 제어대상이다 — 제어되는 기계·공정 그 자체이므로 장치가 아니다. 제어요소는 조절부(조절 동작을 정하는 부분)와 조작부(명령을 물리적으로 실행하는 부분)의 짝이고, 검출부·비교부는 여기에 들어가지 않는다. 궤환 제어에서 반드시 필요한 것은 입력과 출력을 비교해 오차를 만드는 장치다 — 구동장치·정확성·안정성을 높이는 장치는 도움이 될 뿐 필수는 아니다.
용어의 정의는 신호의 자리로 외운다. 기준 입력과 주궤환량의 차로서 제어계의 동작을 일으키는 원인이 되는 신호가 동작신호다 — 조작신호는 조절장치가 내보내는 신호라 이름만 비슷하게 낸다. 입력을 가한 뒤 출력이 정상 상태에 도달할 때까지의 응답은 과도응답이고, 이미 정상 상태에 있는 응답은 정상응답이다.
과도응답의 시간 용어는 백분율 짝으로 묶는다. 응답이 최초로 정상값의 50[%]에 도달하는 시간이 지연시간, 최종값의 10[%]에서 90[%]까지 도달하는 시간이 상승시간, 최종값의 허용범위 안에 들어가 안정될 때까지가 정정시간이다. 50[%]와 10→90[%]를 서로 바꿔 놓은 보기가 낚시용으로 나온다.
학습목표: 궤환(피드백) 제어가 제어량을 설정치와 비교해 수정 동작을 하는 원리를 설명할 수 있다.
제어 신호의 궤환(feedback)에 의한 제어량을 설정치와 비교하고, 제어량과 설정치 가 일치하도록 그 제어량에 대한 수정 동작을 행하는 제어를 말한다.
NCS 학습모듈 1901060103 예비전원설비 설계 1-1. 자가 발전 설비 설계
판별 문항이 전부다. ① 구성: 제어요소 = 조절부+조작부 / 제어대상은 제어장치 아님 / 필수 = 입출력 비교 장치. ② 신호: 동작신호 = 기준 입력−주궤환량. ③ 응답: 정상 상태 도달 전 = 과도응답 / 50[%] = 지연시간 / 10→90[%] = 상승시간.
어떤 제어계에서 입력신호를 가한 다음 출력신호가 정상 상태에 도달할 때까지의 응답은?
정답 ③ · 문제는 입력을 가한 뒤 출력이 정상 상태에 도달할 때까지의 응답을 묻고 있다. 입력 후 초기에서 정상 상태로 가는 과정 중의 응답은 과도응답(트랜지언트 응답)이라 부른다.
궤환제어계에서 반드시 필요한 장치는?
정답 ④ · 폐루프나 궤환 제어계에서 필수적인 요소는 입력과 출력을 비교하여 오차를 만들어 제어기로 전달하는 비교장치이다. 구동장치나 안정성·정확성 향상 장치는 유용하지만 반드시 필요한 것은 아니다.
기준 입력과 주궤환량과의 차로서, 제어계의 동작을 일으키는 원인이 되는 신호는?
정답 ② · 제어계에서 기준 입력과 피드백량의 차, 즉 제어기가 동작하게 하는 원인이 되는 신호는 일반적으로 오차신호 또는 동작신호라고 부른다. 조작신호는 조절장치가 출력하는 신호이고 기준 입력 신호는 참조 자체이므로 정답은 동작신호이다.
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