화공기사 2018년 1회 기출 풀이(*51번,52번,53번,54번,*55번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 52번, 53번, 54번

51. PID제어기를 이용한 설정치 변화에 대한 제어의 설명 중 옳지 않은 것은?

 ① 일반적으로 비례이득을 증가시키고 적분시간의 역수를 증가시키면 응답이 빨라진다.

 ② P제어기를 이용하면 모든 공정에 대해 항상 정상상태 잔류오차(steady-state offset)가 생긴다.

 ③ 시간지연이 없는 1차 공정에 대해서는 비례이득을 매우 크게 증가시켜도 안정성에 문제가 없다.

 ④ 일반적으로 잡음이 없는 느린 공정의 경우 D 모드를 적절히 이용하면 응답이 빨라지고 안정성이 개선된다.

정답 : 2번

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1번 : 일반적으로 비례이득을 증가시키고 적분시간을 감소시키면 응답이 빨라진다.

2번 : 항상은 아닌가보다..

3번 : 그러하다.

4번 : 그러하다. 잡음에는 미분동작이 어울리지 않는다.

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52. 식을 역라플라스 변환하여 y(t) 값을 옳게 구한 것은?

 ① 

 ② 

 ③ 

 ④ 

정답 : 2번

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먼저 Y(s)를 아래와 같이 부분분수 전개하면,

A=1, B=-1, C=-2

여기까지 식을 정리하고, 라플라스 역변환하자.

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53. 다음의 함수를 라플라스로 전환한 것으로 옳은 것은?

 ① 

 ② 

 ③ 

 ④ 

정답 : 3번

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sin2t 만 라플라스 변환하면,

e^2t를 변환할 때는 s를 (s-2)로 바꿔주면 된다.

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54. 주파수 응답에서 위상 앞섬(phase lead)을 나타내는 제어기는?

 ① 비례제어기

 ② 비례 - 미분제어기

 ③ 비례 - 적분제어기

 ④ 제어기는 모두 위상의 지연을 나타낸다.

정답 : 2번

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P제어기 : 위상각 0, 위상 지연도 위상 앞섬도 없음

PD : 위상 앞섬

PI : 위상 지연

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55. 공정이득(gain)이 2인 공정을 설정치(set point)가 1 이고 비례 이득(Proportional gain)이 1/2 인 비례 (Proportional) 제어기로 제어한다. 이 때 오프셋은 얼마인가?

 ① 0

 ② 1/2

 ③ 3/4

 ④ 1

정답 : 2번

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풀이에 확신이 안들지만...

공정을 P제어기로 제어하는 폐회로를 생각해보면,

총괄 전달함수는

이고, 이득은

1/(1+1) = 1/2 이다.

그러면 출력도 1/2 인가?..

오프셋 = 설정치 - 출력 = 1 - 1/2 = 1/2

영 찜찜하다..

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