화공기사 2016년 1회 기출 풀이(41번,42번,43번,44번,45번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 41번, 44번, 45번

41. 로 특정방정식이 주어지는 계의 Routh 판별을 수행할 때 다음 배열의 (a), (b) 에 들어갈 숫자는?

<행>

①	1     2
②	4     6
③	(a)
④	(b)

 ① a = 1/2 , b = 3

 ② a = 1/2 , b = 6

 ③ a = -1/2 , b = 3

 ④ a = -1/2 , b = 6

정답 : 2번

----------------------------------------------------------------------------------------------------

(a) = (4*2-1*6)/4 = 0.5

(b) = (0.5*6-4*0)/0.5 = 6

Routh array 방법은 반드시 알아두자.

----------------------------------------------------------------------------------------------------

42. 근사적으로 다음 보우드(bode)선도와 같은 주파수 응답을 보이는 전달함수는?

(단 AR 은 진폭비, ω 는 각주파수이다.)

 ① 

 ② 

 ③ 

 ④ 

정답 : 1번

----------------------------------------------------------------------------------------------------

s=jw 를 대입하고,

w=0일 때를 먼저 살펴보자.

w=0 이면, s=0 이고, 그래프를 보면 AR=10 이다.

AR = |G(jw)| 이므로 보기 중 s=0 일 때 |G(jw)|=10 인 것은 1번 밖에 없다.

----------------------------------------------------------------------------------------------------

43. Anti Reset Windup 에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

 ① 제어기 출력이 공정 입력 한계에 걸렸을 때 작동한다.

 ② 적분 동작에 부과된다.

 ③ 큰 설정치 변화에 공정 출력이 크게 흔들리는 것을 방지한다.

 ④ Offset을 없애는 동작이다.

정답 : 4번

----------------------------------------------------------------------------------------------------

Reset windup 이란 적분제어에서 발생하는 문제로,

오차의 적분값이 커지다가 공정입력의 물리적 한계를 넘어서게 되면

제어기의 출력은 한계치에 머물고, 적분값은 누적된다.

이 때 작동하는 방지법이 anti reset windup 이다.

offset을 없애는 동작은 적분동작이다.

anti reset windup 은 windup 현상을 없애는 동작이다.

----------------------------------------------------------------------------------------------------

44. 어떤 공정의 동특성은 다음과 같은 미분방정식으로 표시된다. 이 공정을 표준형 2차계로 표현했을 때 시간상수 (τ)는?

(단, 입력변수와 출력변수 X, Y는 모두 편차변수(deviation variable) 이다.)

 ① 0.632

 ② 0.854

 ③ 0.985

 ④ 0.998

정답 : 1번

----------------------------------------------------------------------------------------------------

라플라스 변환이 미분방정식을 풀기 위한 것이다.

2s^2Y(s) + 4sY(s) + 5Y(s) = 6X(s)

Y/X = 6 / (2s^2 + 4s + 5)

위 식을 5로 나누어 표준형 2차계로 표현하면

Y/X = 1.2 / (0.4s^2 + 0.8s +1)

τ^2 = 0.4

τ = 0.632

----------------------------------------------------------------------------------------------------

45. 사람이 차를 운전하는 경우 신호등을 보고 우회전하는 것을 공정 제어계와 비교해 볼 때 최종 조작변수에 해당된다고 볼 수 있는 것은?

 ① 사람의 두뇌

 ② 사람의 눈

 ③ 사람의 손

 ④ 사람의 가슴

정답 : 3번

----------------------------------------------------------------------------------------------------

공장에서는 주로 밸브가 된다.

----------------------------------------------------------------------------------------------------