아낌없이 주는 나무

▣ 키르히호프의 전압법칙에 따라 기전력 "E"는 "L"의 전압 VL과 R의 전압 VR의 합과 같다.

   ※ 위 식은 전류(i)의 특성을 파악하기 위하여 전압을 전류 i(t)의 식을 표현한 것이다.

나. 직류 R - L 직렬 회로 시정수

  ▣ 시정수 : 정상값의 63.2[%]에 도달하는 시간으로 기호로는 τ 를 쓴다.

    ◈ 시정수 τ = L / R [sec] ⇒ e-1 = 0.632

    ◈ 시정수가 크면 클 수록 과도현상이 오래 지속된다.

【 전압의 변화 】

  ▣ 기전력은 E = VR + VL 이다. (키르히호프의 전압법칙)

다. 스위치를 열을 때

  ▣ 기전력은 E = VR + VL 이다. (키르히호프의 전압법칙)

다. 직류 R - L 직렬 회로, 기전력을 제거했을 때

  ▣ 전류 i(t)의 변화를 알아 보자.

  ▣ K값을 구하기 위해 초기값을 즉 i(t) = E / R를 이용하여 K값을 구해 보자.

    이를 그래프로 나타내면 다음과 같다.

  ▣ 직류 R-L 직렬회로를 정리하면 다음과 같다.

  ▣ 전압에 대하여 알아 보자.

나. 기전력을 제거했을 때

  ▣ 전압의 변화를 보면 다음과 같다.

3. 직류 R - L - C 직렬회로

  ▣ 직류 R-L-C 직렬 회로에서 과도현상은 #제동 에 관한 사항을 숙지해 두자.

  ▣ 제동의 종류와 조건식에 대해 알아 보자.

    ◈ 제동 조건의 변형식을 알아 보자.

【 출제 예상 문제 】

​

1. 저항 R과 인덕턴스 L의 직렬 회로에서 시정수 τ 는 ? ③

    ① RL              ② R/L               ③ L/R                    ④ L/Z

[해설] R-L 직렬회로의 시정수 : 시정수는 #특성근 의 역수이다.​

2. 저항 R1, R2와 인덕턴스 L의 직렬회로가 있다. 이 회로의 시정수는 ? ④​

[해설] R-L 직렬회로의 시정수

4. 권수가 2,000회, 저항이 12[Ω]인 코일에 5[A]의 전류를 통했을 때 3×10-2 [Wb]의 자속이 생겼다.

    이 회로의 시정수는 몇 [sec]인가 ? ③

   ① 0.05                ② 0.1                  ③ 1                     ④ 10

[해설] R-L #직렬회로 의 #시정수​

5. 다음 ( )안에 들어 갈 내용으로 알맞은 것은 ? ③

  ① ㉠ 시간, ㉡ #과도       ② ㉠ 시간, ㉡ 선형      ③ ㉠ 과도, ㉡ #정상             ④ ㉠ 과도, ㉡ 시간

[해설] 정상상태와 과도상태

① 정상상태 : 회로에서 전류가 일정한 값에 도달한 상태

② 과도상태 : #회로 에서 스위치를 닫은 후 정상상태에 도달하는 사이의 상태

※ 라플라스 전환

  o 시간함수(t)는 해석은 쉽지만 계산이 어렵기 때문에 라플라스 변환하여 계산한 후

     다시 역 라플라스 변환을 하여 전체를 해석하게 된다.

라플라스함수는 계산은 쉽지만 해석이 불가능

반대로 시간함수는 해석은 쉽지만 계산이 어려움​​

가. 단위계단 응답(인디셜 응답)

​

  ⊙ 입력으로 단위 계단 입력 (u(t)=1/s)을 넣었을 때의 출력

     ⇒ R (t) = u (t) = 1 / s

    ※ 단위 계단 응답(인디셜 응답)이란 ? : 입력으로 [u(t) → 1/s]을 입력시 출력을 말함

라. 2차 지연계(R-L-C 과도응답)에서 인디셜 응답​​

2. 제동비, 감쇠비 ζ

3. 특성방정식 - 2차 지연

​ ※ 특성방정식 : 전체 전달함수의 분모가 "0"이 되는 방정식​

① 특성방정식을 이용한 회로의 안정·불안정 해석

<1차 지연 제어계의 과도 응답>

⇒ 인디셜 응답

<특성방정식의 근의 위치별 과도 응답>​

(4) 영점과 극점 (제6강)

① 영점 (Zero)은 분자가 "0"이고 단락상태

   ⊙ Z(s) 임피던스는 분자가 "0"이 되는 "S"를 영점이라 하며 회로의 단락상태를 말한다

   ⊙ M(s)=0 ⇒ 분자 = 0 좌표상 표시 O

​

② 극점(Pole)은 분모가 "0"이 되는 개방상태

   ⊙ Z(s) 임피던스는 분모가 "0"이 되는 "S"를 극점이라 하며 회로의 개방상태를 말한다.

   ⊙ M(s) = ∞ ⇒ 분모 = 0 좌표상 표시 X

​

5. 과도 응답의 시간 특성 - 2차 지연요소의 인디셜 응답

  ※ 3장 전체중 시험에 제일 잘 나옴

⊙ 오버슈트 : 응답중에 발생하는 입력과 출력 사이의 최대 편차량으로서 제어계의 안정도의 척도가 된다.

⊙ 지연시간(Delay) : 시작부터 목표값의 50%에 이르는 데 걸리는 시간

⊙ 상승시간(Rising) : 10%에서 90%에 도달하는데 걸리는 시간

⊙ 세팅(정정)시간 : 정상값의 ±5%에 들어 오기까지 걸리는 시간

​

1. 최대오버슈트(Maxium overshoot)

​ ① 최대오버슈트

  ⊙ 최대 오버슈트는 제어량이 목표값을 초과하여 최대로 나타나는 최대편차량으로

       계단응답의 최종값의 백율율로 자주 사용된다

③ 최대 오버슈트는 제어계통의 상대적인 안정도를 측정하는데 자주 이용된다

    오버슈트가 큰 제동은 항상 바람직하지 못하다.

    설계시 최대 오버슈트는 시간영역 정격으로 흔히 주어진다.

​

2. 지연시간(Delay time)

  ⊙ 지연시간 td 는 계단응압이 최종값의 50[%]에 도달하는데 필요한 시간으로 정의한다.

​

3. 상승시간(Rise time)

  ⊙ 상승시간 tr 은 계단응답이 최종값의 10[%] ~ 90[%]에 도달하는데 필요한 시간

    ▶ 응답이 최종값의 50[%]인 순간 계단응답 기울기의 상승시간을 나타내기도 한다.

​

4. 임펄스응답

  ⊙ 입력이 임펄스 함수로 주어진 경우에 해당하는 출력함수를 임펄스 응답이라고 하며

      임펄스 응답의 라플라스 변환을 전달함수라 한다.

​

5. 단위계단응답

  ⊙ 입력이 단위계단함수로 주어진 경우에 해당하는 출력함수로 단위계단응답이라 한다

​

6. 2차 계통의 과도응답

​

  ⊙ 2차 계통의 전달함수 G(s)는

  ② 안정도와의 관계

    ▶ 0 < ζ < 1 : 부족제동, 감쇄진동, 안정

    ▶ ζ = 1 : 임계제동, 임계진동, 안정

    ▶ ζ > 1 : 과제동, 비진동, 안정

    ▶ ζ = 0 : 무제동, 진동, 임계 안정