화공기사 2018년 4회 기출 풀이(41번,42번,43번,*44번,*45번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 42번, 43번

41. 다음 중 제어밸브를 나타낸 것은?

 ① 

 ② 

 
 ③ 

 ④ 

정답 : 4번

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짬에서 나오는 바이브로 4번이다. 보통 컨트롤밸브라고 한다.

실제 생긴 것도 저렇게 생겼다..

1번은 일반적인 밸브. 우리는 주로 게이트밸브를 저렇게 썼다..

2,3번은 모르겠다.

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42. 선형계의 제어시스템의 안정성을 판별하는 방법이 아닌 것은?

 ① Routh-Hurwitz 시험법 적용

 ② 특성방정식 근궤적 그리기

 ③ Bode 나 Nyquist 선도 그리기

 ④ Laplace 변환 적용

정답 : 4번

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안정성 판별법은 굉장히 중요하다고...

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43. PID 제어기의 전달함수의 형태로 옳은 것은?

(단,  는 비례이득, 는 적분시간상수, 는 미분시간상수를 나타낸다.)

 ① 

 ② 

 ③ 

 ④ 

정답 : 3번

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이것도 아주 기본적인 문제.

모르면 암기.

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44. 적분공정(G(s)=1/s)을 제어하는 경우에 대한 설명으로 틀린 것은?

 ① 비례제어만으로 설정값의 계단변화에 대한 잔류오차(offset)를 제거할 수 있다. 

 ② 비례제어만으로 입력외란의 계단변화에 대한 잔류오차(offset)를 제거할 수 있다.(입력외란은 공정입력과 같은 지점으로 유입되는 외란)

 ③ 비례제어만으로 출력외란의 계단변화에 대한 잔류오차(offset)를 제거할 수 있다.(출력외란은 공정출력과 같은 지점으로 유입되는 외란)

 ④ 비례-적분제어를 수행하면 직선적으로 상승하는 설정값 변화에 대한 잔류오차(offset)를 제거할 수 있다.

정답 : 2번

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(= 15년 1회 46번)

17년 4회 58번 (https://for-freeedom.tistory.com/123)

과 같은 개념을 묻고 있다.

적분공정은 자체적으로 적분제어의 기능을 하는데

중요한 점은

적분공정 앞에 있는 외란에 대해서는 offset을 제거할 수 없고,

뒤에 있는 외란에 대해서는 offset을 제거할 수 있다.

직관적으로 생각되는 것과 반대라 혼란스러울 수 있지만 알아두자.

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45. 다음 공정과 제어기를 고려할 때 정상상태(steady-state) 에서 y(t) 값은 얼마인가?

제어기 : 

공정 : 

① 1  ② 2  ③ 3  ④ 4

정답 : 1번

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못풀겠어서 한참 이거저거 해보다가 검색좀해보니..

12년 1회에 똑같은 문제, 17년 1회에 거의 똑같은 문제.

제어기 식을 라플라스 변환하면 U(s)= ~~y(s)~~

공정 식을 라플라스 변환하면 Y(s)=~~U(s)

제어기 식의 U(s)를 공정 식에 대입하면 Y(s)=~ 식으로 정리가 가능하다.

정상상태에서 y(t)라고 했으니 t가 무한대로 갈 때고,

최종값정리를 써주면 된다.

이렇게 써놓으니 쉬운데...막상 처음 접하면 엄청 어렵다..

 식을 라플라스 변환하면,

식을 라플라스 변환하면,

두번째 식의 U(s)를 첫번째 식에 대입하면,

Y(s) 로 정리하면,

정상상태의 y(t) 값은 t를 무한대로 보내면 된다.

여기에다 최종값 정리를 적용하면,

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