화공기사 2017년 1회 기출 풀이(56번,57번,*58번,59번,60번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 56번, 59번, 60번

56. 어떤 제어계의 총괄전달함수의 분모가 다음과 같이 나타날 때 그 계가 안정하게 유지되려면 K의 최대범위(upper bound)는 다음 중에서 어느 것이 되어야 하는가?

 ① K＜5

 ② K＜1

 ③ K＜1/2

 ④ K＜1/3

정답 : 1번

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총괄전달함수의 분모라고 했으니까 =0 이 특성방정식이다.

routh array 로 어렵지 않게 구할 수 있다.

6-1-k > 0

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

제어기 : 

공정 : 

 ① 1

 ② 2

 ③ 3

 ④ 4

정답 : 2번

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웬만하면 풀지 말자.....

 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,

 라고 하면, 초반 계산과정에서 한 번 했다시피,

이고,

문제에서 묻고있는 정상상태의 f(t)를 구하려면 t를 무한대로 보내면 된다.

여기에다 최종값 정리를 적용하면,

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58. Unstable 공정은 비례제어기로 먼저 안정화시키는 것이 운전에 중요하다. 공정 을 안정화시키는 비례이득 값의 아래 한계(lower bound)는?

 ① 0.5

 ② 1

 ③ 2

 ④ 5

정답 : 1번

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폐회로 특성방정식을 구하면 s-1+2Kc*e^(-s) = 0

s =1-2Kc*e^(-s) < 0 (복소평면 좌반면)

Kc > 1/2 (시간지연 항 무시)

(사실 시간지연 항을 이렇게 무시해도 되나 모르겠다....풀이도 확실치 않음..)

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59. servo problem에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

 ① Set point value가 변하지 않는 경우이다.

 ② Load value가 변하는 경우이다.

 ③ Set point value는 변하고 load value는 변하지 않는 경우이다.

 ④ Feedback이 없는 경우이다.

정답 : 3번

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servo problem 은 추치제어이다. <-> regulatory problem 은 정치제어

정치제어는 설정점이 변하지 않고 추치제어는 시간에 따라 설정점이 변한다.

정치제어는 외란이 변하고 추치제어는 외란이 변하지 않는다.

Load value 는 외란(disturbance)를 뜻하는듯하다.

정치제어의 경우 Load value 가 변하고, Set point value 가 변하지 않는다

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60. 설정치(Set point)는 일정하게 유지되고, 외부교란변수(disturbance)가 시간에 따라 변화할 때 피제어변수가 설정치를 따르도록 조절변수를 제어하는 것은?

 ① 조정(Regulatory) 제어

 ② 서보(Servo) 제어

 ③ 감시 제어

 ④ 예측 제어

정답 : 1번

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바로 위 59번에서 설명한 정치제어에 대한 설명이다. 조정제어라고도 한다.

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