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공정제어화공기사(구) · 2021년08월14일 · 60/100

60.Bode선도를 이용한 안정성 판별법 중 틀린 것은?

1
위상 크로스오버 주파수(Phase crossover frequency)에서 AR은 1보다 작아야 안정하다.
2
이득여유(Gain Margin)는 위상 크로스오버 주파수에서 AR의 역수이다.
3
이득여유가 클수록 이득 크로스오버 주파수(Gain crossover frequency)에서 위상각은 -180도에 접근한다.정답
4
이득 크로스오버 주파수(Gain crossover frequency)에서 위상각은 -180도보다 커야 안정하다.

해설

이득여유 GM이 크다 = 안정성이 높다. -180'에 도달하려면 멀었다는 소리다. Thus, 위상각은 -180'에 접근하기 보다는 -140, -120 등 더 높을것이다. (-180'가 기준인 이유는 복소수 관점에서 보는건데, 그냥 암기가 편하다) Bode plot 1930년대 미국에서 전화기 연구하던 Bell 연구소의 전자공학자가 개발 주파수 응답 분석 방법이 필요해서 고안해 낸 로그스케일 표현 방법 계산이 쉽고 직관적이다는 평가 그전에 개념적 기반이던 GM과 PM의 개념을 도입-정착시켰다. 의의 로그스케일이기 때문에, 저~고주파 표현 가능 기울기 변화 파악 용이 GM PM 한눈에 확인 단점으로는, 시간영역 특성, 예를들면 과도응답 등을 파악 불가 주파수가 올라갈 때, 시스템이 얼마나 증폭감쇄하고 지연되는가?를 파악할 수 있다. 두가지 곡선이 있다. 1. Magnitude plot : log vs log 2. Phase plot : degree vs log ***Nyquist 선도로는 안되나?*** 더 직관적이라는 평가. 두가지 측면 1. 이득여유 gain margin : 위상 -180'에서 1/AR. 0기준 진폭이 얼마나 작은가? 2. 위상여유 phase margin : 0dB 지점의 주파수에서, 위상 -180'까지 얼마나 남았는가? 크로스오버 주파수 이득 크로스오버 주파수 gain crossover w : 시스템 증폭, Amplitude ration가 1일때의 주파수 (입출력 동일한 경우의 주파수를 의미) 위상 크로스오버 주파수 phase crossover w : 시스템의 위상 phase가 -180' 일때의 주파수 (출력이 입력 반대방향인 경우의 주파수를 의미) 안정하려면? 1. 이득 크로스오버 주파수에서 위상각 phase > -180' 이면 안정 2. 위상 크로스오버 주파수에서 시스템 증폭 Amplitude Ration < 1 이면 안정

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